文·貝魚

頭條號·貝魚說

全文脈絡(luò)

1.上位機(jī)、下位機(jī)、主機(jī)、從機(jī)的關(guān)系

2.常用通信接口說明(包括串口、GPIB接口、以太網(wǎng)接口、USB接口四類)

通信接口，百度百科給出的定義是指中央處理器和標(biāo)準(zhǔn)通信子系統(tǒng)之間的接口，中央處理器和標(biāo)準(zhǔn)通信子系統(tǒng)這樣的概念可能會顯書面一點(diǎn)。但是換用嵌入式中的概念——上位機(jī)和下位機(jī)則會變得容易理解。

01 上位機(jī)、下位機(jī)、主機(jī)、從機(jī)的關(guān)系

通常發(fā)送操作控制命令的計(jì)算機(jī)我們稱為上位機(jī)，而直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計(jì)算機(jī)稱為下位機(jī)。在下位機(jī)中，發(fā)送控制和命令的設(shè)備稱為主機(jī)，接受命令的設(shè)備稱為從機(jī)。

上位機(jī)-下位機(jī)、主機(jī)-從機(jī)關(guān)系圖

正如上圖給出了上位機(jī)、下位機(jī)、主機(jī)和從機(jī)之間的關(guān)系，其中上位機(jī)和下位機(jī)中必須要包括一個計(jì)算機(jī)(單片機(jī)也是一個微型的計(jì)算機(jī))，而主機(jī)需要發(fā)送命令也是一塊計(jì)算機(jī)，從機(jī)是接受命令，并對其它主從設(shè)備進(jìn)行應(yīng)答。因此可以不含有計(jì)算機(jī)設(shè)備。

比如通過PC給一款單片機(jī)芯片編程，控制一個射頻芯片產(chǎn)生射頻信號。這里面上位機(jī)是PC，下位機(jī)是單片機(jī)及其外圍電路的組合，包括射頻芯片，也可以說前者是主機(jī)，后者是從機(jī)。當(dāng)實(shí)際應(yīng)用中是不包括PC的，這個時(shí)候，主機(jī)是單片機(jī)，從機(jī)則是射頻芯片部分。

02 常用通信接口說明

在理解了上位機(jī)、下位機(jī)、主機(jī)和從機(jī)的概念之后，就可以引出通信接口了，一般主機(jī)和從機(jī)之間通信的時(shí)候，是通過通信接口加上相應(yīng)的傳輸介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的，我們先來看一些常用的通信物理接口。

串口(左9針孔，右25針孔)

串口(UART)，也稱串行接口，通常指COM口(見計(jì)算機(jī)中硬件設(shè)備-端口)。是指數(shù)據(jù)一位接一位地串行傳輸，其通信方式有單工(單向)、半雙工(非同時(shí)雙向傳輸)和全雙工三種(同時(shí)雙向傳輸)，通信距離幾米至幾千米，適合于遠(yuǎn)距離通信，傳輸速度慢。UART包含TTL電平的串口和RS232電平的串口。 TTL電平是3.3V的，而RS232是負(fù)邏輯電平，它定義+5~+12V為低電平，而-12~-5V為高電平。三種常見串口協(xié)議的比較如下圖：

串口協(xié)議比較

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GPIB(通用接口總線)接口。一個GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)中，有效的通信聯(lián)絡(luò)需要三種類型的設(shè)備一起工作，分別為聽者、講者和控者。講者也即發(fā)送設(shè)備消息的裝置，但在一個時(shí)刻只能有一個講者；聽者是接受講者發(fā)送的設(shè)備消息，在同一時(shí)刻可以有多個聽者；控者是控制設(shè)備之間通信的裝置，通常有主機(jī)擔(dān)任，但在同一時(shí)刻只能有一個控者。相比于串口，GPIB接口的傳輸速率和帶設(shè)備能力有了提升，但目前已被性能更加優(yōu)良的LAN(局域網(wǎng))接口取代。

GPIB接口

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以太網(wǎng)接口

以太網(wǎng)是目前應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)通信方式，也是一種通信協(xié)議，因此以太網(wǎng)接口是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌凇Ｉ衔奶岬降腖AN接口應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)LAN(局域網(wǎng))包括以太網(wǎng)。基于以太網(wǎng)通信方式的的接口的簡單描述如下框圖：

以太網(wǎng)接口圖示

以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

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USB接口也稱通用串行總線(Universal Serial Bus)接口，常用于PC與外部設(shè)備的連接與通信。USB每一代有相應(yīng)的版本號，比如USB１.０、USB１.１、USB２.０等等，而每一代又有不同的接口型號，比如：USB Type A/B/C/Mini/Micro，但是并不是每一代都會有這些所有的接口型號。不同版本之間傳輸性能的對比，我們發(fā)現(xiàn)隨著版本號的提升，USB接口的最大傳輸速率和最大輸出電流也有了增加。

USB接口-1

USB接口-2

USB接口-3

歷代USB傳輸性能對比

本文對比了日常生活中我們常見的接口型號。同樣的，不同的接口會對應(yīng)不同的傳輸協(xié)議，也即傳輸方式，這些傳輸協(xié)議對應(yīng)的物理尺寸很大。另外，還有應(yīng)用于芯片級的通信傳輸協(xié)議。在工程應(yīng)用中一個設(shè)備可能需要外接電源線等功能，為了設(shè)備集成化，我們可能會在設(shè)備外側(cè)裝配一個DB９接口供外界供電，此時(shí)并沒有采用串口協(xié)議。這就是接口所提供的便利之處，一來實(shí)現(xiàn)通信，數(shù)據(jù)傳輸；二來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的功能集成化。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的信捷plc485通信上位机_常用通信接口汇总的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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