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經(jīng)常遇到初學(xué)者，對(duì)單片機(jī)串行通訊出了問(wèn)題不知道如何辦的情況。其實(shí)最有效的調(diào)試方法是用示波器觀察收發(fā)數(shù)據(jù)的波形。通過(guò)觀察波形可以確定以下情況：
1、數(shù)據(jù)是否接收或發(fā)送；
2、數(shù)據(jù)是否正確；
3、波特率是否正確；
一、串行數(shù)據(jù)的格式
異步串行數(shù)據(jù)的一般格式是：起始位+數(shù)據(jù)位+停止位，其中起始位1 位，數(shù)據(jù)位可以是5、6、7、8位，停止位可以是1、1.5、2位。起始位是一個(gè)值為0的位，對(duì)于正邏輯的TTL電平，起始位是一位時(shí)間的低電平；停止位是值為1的位，對(duì)于正邏輯的TTL電平，停止位是高電平。對(duì)于負(fù)邏輯(如RS-232電平)則相反。對(duì)于數(shù)據(jù)0xAA， 8位數(shù)據(jù)位、1位停止位傳輸時(shí)，它在信號(hào)線上的波形如圖1(TTL電平)和圖2(RS-232電平)所示。
圖1、TTL電平的串行數(shù)據(jù)幀格式(0xAA)
圖2、RS-232電平的串行數(shù)據(jù)幀格式(0xAA)
二、 根據(jù)波形圖計(jì)算波特率
圖3 波特率計(jì)算示意圖
如圖3，其中灰色線是示波器的時(shí)間分度線，此時(shí)假設(shè)是200ms/格。可以看了，第一個(gè)字節(jié)的10位(1位起始位，8位數(shù)據(jù)位和1位停止位)共占約1.05ms，這樣可計(jì)算出其波特率約為：
10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s
如果上圖中的時(shí)間軸是100ms/格，同樣可以計(jì)算出波特率應(yīng)是19200bit/s。
三、根據(jù)波形圖判斷RS-485收發(fā)數(shù)據(jù)的正確與否
RS-485是一種半雙工的串行通訊方式，485電平芯片所以要正確接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，必需保證控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的同步，否則要么發(fā)送數(shù)據(jù)丟失，要么接收數(shù)據(jù)可能丟失。
圖4 RS-485的正確發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)序
圖4中，發(fā)送控制信號(hào)的寬度基本與數(shù)據(jù)信號(hào)的寬度一致，所以能保證發(fā)送數(shù)據(jù)的正確和發(fā)送后及時(shí)轉(zhuǎn)為接收。
圖5 RS-485控制信號(hào)太短時(shí)的時(shí)序
圖5中，由于控制信號(hào)關(guān)閉過(guò)早，則第二個(gè)字節(jié)的后兩位將發(fā)送錯(cuò)誤；
圖6 RS-485控制信號(hào)太短時(shí)的時(shí)序
圖6中，由于控制信號(hào)關(guān)閉過(guò)遲，使485芯片在發(fā)送數(shù)據(jù)后，不能及時(shí)轉(zhuǎn)到接收狀態(tài)，此時(shí)總線若有數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，則本單元將不能正確接收。
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