第2s卷第垂期V01.26No.4蘩乡攀洗学壤<鑫然秘擎薮)JournalofXinxiangUniversity(NaturalScienceEdition)2009g-8舞Aug.2009MAX232在审口通信中的作用分析与测试陈廷侠,赵红枝(新乡学院物理系,河南新乡453003)擒葵:讨论了MAX232集成芯片在Pc钒串口通信中的作用,分析了测试MAX232芯片性能的方法。关键词:R孓232C;MAX232C;串口通信;电平转换;静态测试中匿分类号:TN606‘文献标志码:A文耄缡号:1674~3326(2009)04—0019—03MAX232’sFunctionsandTestsintheSerialCommunicationCHENTing-xia,ZHA0Hong-zhi(PhysicsDepartment,XinxiangUniversity,Xinxiang453003,China)Abstract:ThisarticlestatesthefunctionsofMax232integratedchipintheserialcommunicationofpersonalcom—puter,andintroducesthemethodsKeyjudgewhetherMAX232isgoodbad.words:RS-232C;MAX232C;serialcommunicationlleveltranslatorlsteadymeasurement0由RS-232C谈起在单片机中,谈到串口通信,必然涉及R斗232C。RS-232C是美国电子工韭协会ElA制定的一种串行物理接日标准。RS是英文“报荐标准”的缩写,232是标志号,C表示修改的次数。RS232C定义了数据终端设备(DTE)鸶数据透信设备(DCE)之问的物理接口标准。接口标准包括机械特性、功能特性和电气特性等方面的内容。在电气特性中,采露受逻辑电乎表承,筑定逻辑0电平为+5v.一◆15的连接,如图1所示。[2]NCl488.12VMCl489+5VRS2323m电平美生联毛电平电平号至6琶毵可levdtranslatorcircuitofTTLandRS-232CV,逻辑l为一15V一一5V,[13常称_之为RS232电平。而单片机输出的是TTL或COMS电平。我织知道,TTL/COMS电平规定逻辑0毫平为0V,图1"乙与RS-232C电平转换电路隗1The逻辑1电平为+5V。显然,当PC机与单片机进符通信时,其接口就不能直接相连,必须经过电平转换,否则就会损坏设备。早期常用作电平转换器的集成芯片有MCl488和MCl489,其中MCl488输入为TTL电平,输出为RS232毫平;MCl鼍89输入为RS232电平,输出为TTL电平。在PC机与单片机通信中,往往需要同时使用这两种芯片,以实现RS232接髓与单片机由于MCl488供电电压为士12V,MCl489的供电电压为+5V,这对予不设12V电源的单片机系统来说使用超来菲常不方便。势就,在实际使用中,各个生产公闭都对电平转换器的电路进行不断地改进和创薪,力求做到筒单实用。MAX232芯片就是MAXIM公司专门为PC视RS-232标准串日设计的电平转换电路。该芯片与TTL/COMS电平收稿日期:2009-05-11修回日期:2009—06-05作赘简贫:陈廷侠(1954--),男,河南息矮人。高级实验耀,研究方向:无线魄通信。E-mail;xlnyxing@sina。corn。19·万方数据兼容,片内有2个发送器,2个接收器,且使用+5V单电源供电,使用菲常方便。1测试原理及方法圭予使用方便,在荤冀枧通售皆弑AX232褥到了广泛应用,假其质量的优劣也必然影响通信的质量。测量和判断MAX232质量优劣的资料并不多觅。笔者莰据麓AX232豹连部绩构(觅图2),晕l震静态测试法、电平测试法和时钟脉冲测试法,对MAX232进彳彳测试,收到良好的效果,现介绍如下。魄芏i嚣川1]‰■el匿Ct.+5V鬃巧¥cI.(低压器)C2匿V—6C:.C2++10V至一10V(瑰艇反相器)之+5V互.1lTi::ok面N一仆。14,+5V沙厂T“柁MoS赣天7r.10T挈跹毒氐.‰一泸/_●.12R1蛳f13。./一一RIkrrUC酗0S输出}。N晒一9R2。√硼:R抽8N扣GND强2MAX232淘舔结构烫Fig.2MAX232’sinsidestucture1.1原理分析从图2上可以看到,MAX232霹分为三部分。1)电荷泵。电荷泵的主骚任务是将直流5V电源转换为士10V的电源,以满足TTL/CMOS电平转换残RS23电平酶罴要。主要壶l一6脚翻外接戆4个电容(Cl—c‘)组成。2)是将TTL/CMOS电平转换成RS232电平。主要由11(T1lN)脚、10脚(T2zN)、14脚(Tlotrr)稷7(T2删善)磨搀成。在实际疲罴孛,常将11脚(或10脚)岛51单片机的串行发送端TXD相连接,丽将14脚(或7脚)与RS232相连接。这榉获单片枫辏窭的互T毛/C鹾0S电平,经过MAX232内部电路,转换成了RS232所需要的电平,豳14脚(7脚)送至RS232。3)是将±10V的RS232电乎,转换成TTL/CMOS电平。RS232电平ElI13脚(R1lN)或8脚(R2m)输入,经过转换后的TTL/CMOS电平由12脚(Rlotrr)或9脚(R20UT)·20·万方数据输出,送至5l单片机豹接收端RXD。16脚(Vcc)电源端,+5V直流电源供电;15脚(GND),电源接地。根据上述愿理,设计的测试电路粥湖3所示。豳中CI~G取l弘F,RL=3---7kfI。5图3MAX232C测试强理图Fig.3MAX232’stesttheory1.2测试仪器DZX一2型综合电子实验台;YB4320F双踪示波器;UT2003数字万用表;MAX232C。1.3测试方法l。3。l静态测斌接通+5V电源,不加信号,即MAX232的输入、输出端都悬空,用万用表的直流电流挡,测爨MAX232鹃输入电漉;震直流电压挡测基2辫、6脚的电压,葳值如表l。若在此范围内,表明电荷泵王作正常。表1MX232C静态溅渡表Tab.1MX232C’Ssteadstatetest1.3.2电平测试在11脚、10脚分别加人0V和5V的直流信号电压,瘸万表壹流电基挡分别测量14瓣和?嬲的电压状态;在13脚、8脚分别加入直流信号电压,分别测量其12脚、9脚的电压,测试结果见表2。若在踅范罄惠,表暖TTL/CMOS电平与RS232电平之间的转换电路基本魁好的。表2龟乎转换赘试表Tab.2Leveltranstlatortest输入譬瓣奄莲/V100输出彗辫毫蘧/V7孙棚一厂]厂]IsⅧ“十7.5~+8.9—7。4~一8。8l毒‰豫孵]一.厂]一厂茎t。懒l+SllO+7.5~+9—7.4~一9g●|10V/div+58鼬洲钿]厂]厂Fig。4Testingevery{5V/div~lO+1013+4.5~+50.0112图4用时钟脉冲测试各端口的波形port’swavewith一le+lO+垂。S~◆50..Olclockimpulse2结束语根据相关资料,设计合理的元器件测试电路和测试方案,正确判断元器件的好坏,是电子工程实验人员必备的素虞。MAX232芯片是攀片祝实骏教学中常用到的器件,因此,探索和掌握MAX232芯片的测试方法,对掇赢课堂教学效果,保证实验教学质量,减少浪费具有十分重要的意义。参考文献:[13石农海。单片桃数据逶信技零跌入以劐毒蠢逶[M】.鞭安:西蜜辩技大学穗舨社,2003:loO一104.[23李众利,迟荣强.单片机原瑷及接口技术[M].北京:高等教肖出版社,2005:123—126.[33赛镣。苹筹徽橇应黑系统设计及实角授寒[麓].憩窳:祝械正业出版社,2004:189—192.1.3.3用时钟脉冲测试用时钝脉冲测试,就是在MAX232C的10脚、ll脚和8脚、13瓣分别加5V和loV的1kHz方波信号,用示波器分别察看7脚、14脚、9脚及12脚的渡形,戏察其电乎转换效果,鲡图4所零。壹图4可以看到,T1瑚、T2m与Tlotrr、T2dUT的波形,R1lN、R2矾与R1(岍、R20UT的波形反相,且幅值应符合RS232及TTL各自瞧乎僮的要求,说骧该芯冀电乎转换功能正常。值得一提的是,在用静态测试法和电平测试法溪试MAX232歪鬻熬馕凝下,该芯冀不一定就完全满足通信电路的要求,因为通信的速度,即波特率要求电路的本身有一定转换效率。【责任编辑邢怀民】3鸣谢本文第一作者特别感谢同济大学数学系李雨生教授,是毽弓|导本人学习了有关Ramsey瑾论的知识,并毫不保留地指导本人从事研究工作。同时也感谢第二作者,在她的本科毕业设计过程中,花费了大量漪闰送行缩致的演算,虽未能绘溅正确麓分,僵她不怕苦不怕累,精神可嘉。参考文献:[1】RADZISZOWSKIS奠SmallRamseyNumbers[EB/OL].TheElectronic(上接第2页)过试验(3,1),--/以放入Set2。同理依次放入(3,2)、(3、3)、<3、莲),弱都成功了。结果是Setl一{(O,5),(0,6),(O,7),(0,8),(1,5),(1,6),(1,7),(1,8),(2,O)};Set2={(O,1),(0,4),(O,9),(0,12),(1,王),(1,莲),(1,9),<l,12),(3,1),(3,毒)};Set3一{(O,2),(0,3),(0,10),(0,11),(1,2),(1,3),(1,10),(1,11),(3,2),(3,3)}}Set4;{(2,1),(2,2),(2,3),(2,毒),(2,5),(2,6),(2,7),(2,8),(2,兮),(2,10),(2,11),(2,12),(3,O))。但当簧放入(3,5)时问题出现了,四个集合都不裁“接受”(3,s>,这个算法终斑了,最终结暴是箨蜜在把38+5=43个数字放进了4个无和集中。然而任何一个数组未被正确划进凭和集都不能说明r4(3)的下界,所淡这璧需要极其瓣心懿演舞。当然,穷举法并不是好的算法,本文旨在展示关于r3(3)下界的新思路,重点不在算法上。JournalofCombinatories,DSl.(2006--8--1),E2009—07—273.http://www.eombi-natorics。org/index.html。[2]FETTESS,KRAMERRL,RADZISZOWSKIUpperBoundof62SP.AntheClassicalRamseyNumberR(3,3,3,3)墨】。ArsCombinatoria,2004。72:41--63.[3]CHUNGFRK.OntheRamseyNumbersN(3,3,…,3}2)[J].DiscreteMathematics,1973,5;317—321.【责任编辑王欲鹏】·2l万方数据MAX232在串口通信中的作用分析与测试
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
陈廷侠, 赵红枝, CHEN Ting-xia, ZHAO Hong-zhi新乡学院,物理系,河南,新乡,453003
新乡学院学报(自然科学报)
JOURNAL OF XINXIANG UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)2009,26(4)0次
1.石东海 单片机数据通信技术从入门到精通 20032.李全利.迟荣强 单片机原理及接口技术 20053.高锋 单片微机应用系统设计及实用技术 2004
1.学位论文 程世利 智能化温室测控系统及其串行通讯的研究 2006
自20世纪80年代以来,我国的设施农业发展极为迅速。但是总体而言,目前我国温室的测控水平依然很低。进口的温室控制设备由于价格昂贵等限制,难以满足设施农业发展的实际需求。
本课题基于我国现阶段中小型温室测控系统的整体水平较为落后的现状,针对我国当前温室生产面积大、管理分散、科技含量低、环境控制能力差等问题,研制开发出实用性强,市场前景好的智能化温室环境测控系统。
论文概要论述了温室环境的控制原理,分析了温度、湿度、光照等各环境因子对温室内作物的影响。在此基础上提出了智能化温室环境测控系统的总体方案。由PC机和多台MCS-51单片机组成的主从分布式控制系统。PC机主要完成参数设定、数据处理等任务;下位机主要完成数据采集、处理等实时控制任务。
论文重点研究设计了系统上、下位机之间的通讯。上位机与下位机通过异步串行通讯进行数据交换,串行通讯接口采用RS-232C接口标准进行设计,进行电平转换的硬件芯片采用MAXIM公司生产的MAX232C,波特率为2400Hz。
系统下位机软件采用MCS-51汇编语言进行编写,为了便于程序的调试、修改,采用模块化的程序设计思路。为了尽可能充分的利用空间,提高程序的可靠性,对RAM地址尤其是内部用户寄存器区进行了合理的划分。设计的程序模块主要有主程序模块、系统自检模块、通讯模块等。
上位机通讯软件采用功能强大的面向对象的高级程序设计语言VisualC++6.0进行编写,利用MCScomm控件实现串行通讯功能。上位机通过发送地址码来寻找将要与之通讯的下位机,只有符合要求的下位机做出回应。上位机程序读取下位机测试数据以后,实现数据的显示、储存、统计等管理工作。 通过运行调试,试验结果基本满足设计要求。本系统具有较好的经济效益和社会效益。
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