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并行通信和串行通信

 (1)串行通信的数据传送方式

  串行通信中，数据在两个站之间是双向传送的，A站可作为发送端，B站作为接收端，也可以A站作为接收端而B站作为发送端，如图7-6所示。

  串行通信可根据要求分为单工、半双工和全双工三种传送方式。

  图7-6 通信示意图

  ①单工：数据只按一个固定的方向传送。

  ②半双工：每次只能有一个站发送，即只能是由A发送到B，或是由B发送到A，不能A和B同时发送。

  ③全双工：两个站同时都能发送。

  在串行通信中经常采用非同步通信方式，即异步通信方式。所谓异步是指相邻两个字符数据之间的停顿时间是长短不一的，在异步串行通信中，收发的每一个字符数据是由四个部分按顺序组成的，如图7-7所示。

  图7-7 异步串行通信方式的信息格式

  ①起始位：标志着一个新字节的开始。当发送设备要发送数据时，首先发送一个低电平信号，起始位通过通信线传向接收设备，接收设备检测到这个逻辑低电平后就开始准备接收数据位信号。

  ②数据位：起始位之后就是5、6、7或8位数据位，IBMPC机中经常采用7位或8位数据传送。当数据位为0时，收发线为低电平;反之为高电平。

  ③奇偶校验位：用于检查在传送过程中是否发生错误。若选择偶校验，则各位数据位加上校验位使字符数据中为"1"的位为偶数;若选择奇校验，其和将是奇数。奇偶校验位可有可无，可奇可偶。

  ④停止位：停止位是低电平，表示一个字符数据传送的结束。停止位可以是一位、一位半或两位。

  在异步数据传送中，CPU与外设之间必须有两项规定：

  ①字符数据格式：即前述的字符信息编码形式。例如起始位占用1位，数据位为7位，1个奇偶校验位，加上1个停止位，于是一个字符数据就由10个位构成;也可以采用数据位为8位，无奇偶校验位等格式。

  ②波特率：即在异步数据传送中单位时间内传送二进制数的位数。假如数据传送的格式是7位字符，加上1个奇校验位、1个起始位以及1个停止位，共10个数据位，而数据传送的速率是960字符/s，则传送的波特率为：

  10×960=9600(位/s)=9600(bps)

  每一位的传送时间即为波特率的倒数：

  Ta=1/9600bps0.104ms

  所以，要想通信双方能够正常收发数据，则必须有一致的数据收发规定。

计算机CPU与外部的信息交换称为通信。基本的数据通信方式有两种：并行通信方式和串行通信方式。在并行通信方式中，并行传输的数据的每一位同时传送;在串行通信方式中，数据一位接一位顺序传送。

  尽管并行通信的传递速度快，但是，并行传输的数据有多少位，传输线就得有多少根，所以不适宜远距离通信;而串行通信的数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，故能节省传送线，特别当传送数据的位数很多或长距离传送时这个优点就更为突出。

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A/D模块编程和D/A模块编程

日本松下电工株式会社生产的FP1A/D转换单元、FP1D/A转换单元是专门为FP1系列PLC生产的模拟量输入、输出模块。其中FP1 A/D转换单元是作为输入序列使用的，FPID/A转换单元是作为输出序列使用的。它们的模拟量使用范围可根据外部的量程选择短接端子及输入端子短接情况的变化。在0～5V、0～10V、0～20mA三种方式中选择，数字量的变化范围在十进制数中为0～1000。

  在现代的生产过程中，模拟量的控制显得愈来愈重要，许多控制对象的控制要求都期望实现模拟量的输入输出控制。下边对A/D、D/A模块的地址分配做一个简要的说明。

  ①A/D转换单元 每个FP1 A/D转换单元有四个模拟量输入通道，在与FP1系统连接时，每一个通道占用的地址如下：

  CH0-WX9 (X90～X9F)

  CH1-WX10(X100～X10F)

  CH2-WX11(X110～X11F)

  CH3-WY12(X120～X12F)

  ②D/A转换单元 每个FP1D/A转换单元有两个模拟量输出通道，在与FP1系统连接时，每一个通道占用的地址如下：

  CHO-WY9 (Y90～Y9F)

  CH1-WY10 (Y100～Y10F)

  在实际应用中，常需要使用两个D/A转换单元，以便使模拟量输出通道也达到四个。这时候，必须使用D/A转换单元的站号开关来设定站号，这个站号设定开关在D/A转换单元左边端盖下边，当此开关置于左边时，表示该模块为No.0，当此开关置于右边时，表示该模块为No.1。从No.0模块占用的地址仍旧是WY9、WYlo。No.1模块占用的地址如下：

  CHO-WYll(Y110～Y11F)

  CH1-WY12(Y120～Y12F)

  由以上程序可以看出，在对A/D转换单元和D/A转换单元编程时，完全可以将它们作

  为输入继电器和输出继电器使用，只是它们在一般情况下都是以寄存器的形式来操作。例如在A/D转换单元的输入端子加上了一个模拟信号，那么在监控程序时所看到的对应的寄存器中的值其实就是输入的模拟量转换后的数值，对这个数值也可以进行其他一些操作，程序举例的梯形图如图6-119所示。

  图6-119 程序梯形图3

  该程序的作用是当开关XO闭合时，将FP1A/D转换单元的CHO通道输入的模拟量与CH1通道输入的模拟量比较，如果CHO的模拟量值大于CH1的模拟量值，将两者的差值从No.1号FP1D/A转换单元的CH0通道输出;反之，则将两者的差值从CH1通道输出。

  在FP1模拟量转换单元的实际使用中，还要注意输入的模拟量是电流信号还是电压信号，需要的模拟量输出是电流信号还是电压信号，它们的模拟量摆幅多大，这都需要在模块外部接线来解决。

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