常用的硬件接口及通信协议详解
rs232、rs422与rs485接口标准及应用技术
rs232、rs422与rs485接口标准及应用技术RS232、RS422和RS485都是串行通信接口标准，用于在计算机和外部设备之间传输数据。
它们之间的主要区别在于传输距离、速率和信号电平。
1. RS232：RS232是最早的串行通信标准，常用于连接计算机和调制解调器、终端设备、打印机等。
它使用单端口传输数据，信号电平为正负12V，传输距离最远为50英尺（约15米），最高速率为115.2 kbps。
RS232常用的连接线有DB9和DB25两种，其中DB9是9针连接器，DB25是25针连接器。
2. RS422：RS422是一种差分信号传输的串行通信标准，可用于长距离传输和高速率通信。
它使用两对信号线（正负）进行数据传输，信号电平为正负2V到正负6V。
RS422的传输距离可达4000英尺（约1200米），最高速率可达10 Mbps。
RS422常用于工业控制系统、远程监控和数据采集等领域。
3. RS485：RS485也是一种差分信号传输的串行通信标准，与RS422相似，但支持多点通信。
它可以连接多个设备，每个设备都有一个独立的地址，可以进行全双工通信。
RS485的信号电平和传输距离与RS422相同，但最高速率可达10 Mbps。
RS485常用于工业自动化、楼宇自控、安防系统等需要多点通信的场景。
应用技术：1. 硬件连接：- RS232通常使用DB9或DB25连接器，通过串行线缆连接计算机和外部设备。
- RS422和RS485通常使用终端电阻和平衡线连接设备，可以使用不同的连接器，如RJ45。
2. 通信协议：- 通信协议是定义数据传输格式和控制信号的规范。
常见的通信协议包括MODBUS、Profibus、DMX等。
- 通信协议可以根据应用需求进行定制，以满足特定的数据传输和控制要求。
3. 信号转换：- 由于不同设备可能使用不同的串口标准，可能需要使用信号转换器进行转换，以实现不同标准之间的互连。
总结：RS232、RS422和RS485是常用的串行通信接口标准，用于计算机和外部设备之间的数据传输。
常用硬件通信协议
常用硬件通信协议硬件通信协议是指用于硬件设备之间传输数据的规范和约定。
它们定义了数据的格式、传输方式以及通信双方之间的交互规则。
常用的硬件通信协议有以下几种。
一、串行通信协议1. RS-232：RS-232是一种常用的串行通信协议，用于连接计算机和外部设备，如调制解调器、打印机等。
它使用串行传输方式，通过发送和接收数据来实现通信。
2. RS-485：RS-485是一种多点传输的串行通信协议，常用于工业自动化领域。
它支持多个设备同时进行通信，并具有较长的传输距离和较高的传输速率。
二、并行通信协议1. GPIB：GPIB是一种用于仪器仪表间通信的并行通信协议，它提供了高速、可靠的数据传输和控制功能。
GPIB通常用于实验室、测试设备等场合。
2. SCSI：SCSI是一种用于连接计算机和外部设备的并行通信协议，它支持多个设备同时进行通信，并具有较高的传输速率和较长的传输距离。
三、总线通信协议1. USB：USB是一种常用的总线通信协议，用于连接计算机和外部设备，如打印机、键盘、鼠标等。
它支持热插拔和即插即用功能，提供了高速、可靠的数据传输。
2. Ethernet：Ethernet是一种用于局域网通信的总线通信协议，它支持高速数据传输和多设备同时通信。
Ethernet广泛应用于互联网、企业网络等领域。
以上是常用的硬件通信协议，它们在不同的应用场景中发挥着重要的作用。
通过合理选择和使用这些协议，可以实现硬件设备之间的高效通信和数据传输。
无论是连接计算机和外部设备，还是实验室、工业自动化等领域的通信需求，都可以选择适合的协议来实现。
这些协议的不断发展和创新，将为硬件通信提供更加便捷和可靠的解决方案。
常用通讯接口介绍及应用
常用通讯接口介绍及应用常用的通讯接口是指用于不同设备之间进行数据传输和通信的接口标准或协议。
通讯接口在各种电子设备和计算机系统中发挥着非常重要的作用，它们决定了设备之间能否正常进行数据交换和通信。
下面将介绍一些常见的通讯接口及其应用。
1. USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）：USB接口是一种用于计算机和其他电子设备之间连接和传输数据的通用接口标准。
目前应用最广泛的是USB 3.0接口，它的传输速度可以达到5Gbps，适用于连接鼠标、键盘、打印机、移动硬盘等外部设备。
3. Ethernet（以太网）：以太网接口是一种广泛应用于局域网（LAN）的传输接口，用于连接计算机、服务器、网络设备等。
它的速度可以从10Mbps到1Gbps不等，可根据实际应用需求选择连接速度。
以太网接口是企业网络和家庭网络的主要通信接口。
4. Bluetooth（蓝牙）：蓝牙接口是一种用于短距离无线通讯的接口标准，通常用于连接手机、耳机、音箱、无线鼠标等设备。
蓝牙接口具有低功耗、低成本、无线传输、广泛兼容等特点，适用于个人消费电子产品和物联网设备。
5. Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真）：Wi-Fi接口是一种无线局域网接口，用于在有无线网络覆盖的范围内进行无线数据传输和通信。
Wi-Fi接口可连接到无线路由器，实现多设备之间的高速无线通信，广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备。
6. SATA（Serial ATA，串行ATA）：SATA接口是一种用于连接计算机主板和存储设备（如硬盘、SSD）的接口标准。
SATA接口具有高速传输、易于安装、可靠性高等特点，适用于个人电脑和服务器等设备。
除了上述介绍的通讯接口，还有很多其他常用的通讯接口，如RS-232、RS-485、CAN（Controller Area Network，控制器局域网）、I2C （Inter Integrated Circuit，串行总线）、SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）等，它们在各种电子设备和计算机系统中应用广泛。
全站最全最简单的电子通信接口及通信协议总结
全站最全最简单的电⼦通信接⼝及通信协议总结以下是对常⽤电⼦通信接⼝及通信协议的总结↓通信何为通信？在英⽂中，通信⽤Communication表⽰，这个词也有交流的意思。
实际上，通信和交流确实是⼀样的意思。
不过在汉语中，交流常⽤来表⽰⼈与⼈之间的交流；⽽通信⼀般⽤于⽐较专业正式的场合，也就是所谓的术语。
⼈与⼈之间的交流，是信息交换的过程；微机系统或模块之间的通信，就是数据传输的过程了。
接⼝⼈在⽤语⾔交谈时，需要⽤嘴说话，⽤⽿朵听，通过空⽓来传播。
信息的传递依赖嘴巴和⽿朵来进⾏发送和接收。
微机系统的通信，则利⽤电、光等媒介。
最常⽤的是电，表现在数字电路中，就是⾼低电平的变化。
单⽚机的IO⼝能实现⾼低电平的收发，认为它是⼀种通信接⼝。
接⼝是通信所依赖的实体。
信号模拟信号（analogsignal）和数字信号（digital signal）任何的信息都可以⽤模拟信号来表达。
模拟信号是连续⽽平滑的信号，是传感器直接采集的、不加任何处理（采样、滤波）的⾃然界中的信号，即⾃然界中的信号绝⼤多数都是模拟信号（例如连续变化的电流、⼈类说话的声⾳等）。
模拟信号就是把实际的物理值模拟成相应的电信号值，呈现该物理值的信号变化。
但是模拟信号对硬件的灵敏度要求⾼，因为表现的复杂性，也导致容易变形。
⽽数字信号呈现为跳变离散的信号，仅取值有限个离散数值，⽐如⼆进制编码就是⼀种数字信号。
所以数字信号：1、实现了⾼度保真，在传输和存储的时候不容易变形。
2、对硬件的要求低，不需要太精确。
协议⼈在说话时，通过声带振动、⼝型的变化发出不同的声⾳。
这些声⾳按照⼀定的规则，承载了我们所要表达的思想和信息，这套规则称为语⾔。
两个⼈对话，需要使⽤两个⼈都能理解的语⾔进⾏，⼀个只懂中⽂和另⼀个只懂英⽂的⼈，根本没法⽤语⾔交流（当然可以⽤其他⽅式，⽐如⾯部表情、肢体语⾔等）。
同样，微机系统通信时，也要有这样⼀套双⽅都遵从的规定，⽽这个规定被称为协议。
如何使用电路中的通信接口和协议
如何使用电路中的通信接口和协议在现代电子设备中，通信接口和协议是实现设备之间数据传输的重要组成部分。
无论是计算机、手机还是家用电器，它们之间的通信都需要通过接口和协议进行。
本文将介绍如何正确使用电路中的通信接口和协议。
一、理解通信接口和协议的基本概念通信接口是指连接不同设备或系统的物理接口，它规定了数据传输的电气特性、物理连接方式等。
常见的通信接口有串口、并口、USB、HDMI等。
协议则是设备之间约定的数据传输规则和格式，它规定了数据的组织方式、传输速率、错误校验等。
常见的通信协议有UART、SPI、I2C、Ethernet等。
二、选择合适的通信接口和协议在使用电路中的通信接口和协议前，我们需要根据具体应用场景选择合适的接口和协议。
首先要考虑设备之间的距离和传输速率。
如果设备之间距离较近且需要高速传输，可以选择USB接口或者以太网协议；如果距离较远，可以选择串口接口或者无线通信协议。
其次要考虑设备的兼容性和成本。
通常选择主流的通信接口和协议，因为它们有更好的兼容性和更低的成本。
三、配置通信接口和协议参数在使用电路中的通信接口和协议前，我们需要根据具体需求配置相关参数。
接口参数包括波特率、数据位数、校验位、停止位等。
协议参数包括数据格式、命令格式、数据校验方式等。
这些参数需要根据具体设备的要求进行设置，确保通信的可靠性和稳定性。
四、确保电路连接正确在使用电路中的通信接口和协议前，我们需要确保电路连接正确。
首先要检查接口的物理连接是否稳固，插头是否插好。
其次要检查接口的信号线连接是否正确，确保数据线、地线、时钟线等连接准确。
如果使用的是模块化的电路板，要保证模块与主板的插槽连接紧密。
五、编写合适的通信代码在使用电路中的通信接口和协议前，我们需要编写合适的通信代码。
通信代码的编写需要根据具体接口和协议的要求，采用适当的编程语言进行。
我们需要了解接口的驱动程序和协议的通信方式，然后根据需求编写发送和接收数据的代码。
常见的网络设备及协议分析
一、常见的网络设备我们常见的网络设备主要有：集线器，网桥，路由器，交换机，调制解调器，服务器，中继器等集线器集线器的英文称为“Hub”。
“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。
集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备，采用CSMA/CD（一种检测协议）访问方式。
HUB按照对输入信号的处理方式上，可以分为无源HUB、有源HUB、智能HUB。
主要生产厂家：3Com D-Link 普联水星网桥网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。
中继器从一个网络电缆里接收信号，放大它们，将其送入下一个电缆。
相比较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。
网桥是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞，将网络的多个网段在数据链路层连接起来，并对网络数据的流通进行管理。
它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。
路由器路由器（Router）是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。
路由器是互联网络的枢纽、"交通警察"。
目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。
路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。
这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。
主要的生产厂家有：普联(TP-link) D-Link 华为 CISCO(思科) 金浪 LINKSYS Netcore 网件Netgear 阿尔法 V igor 博达 Accton(智邦) 华硕 合勤 腾达交换机交换机(英文：Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。
各类通讯协议及通讯方式详细介绍
各类通讯协议及通讯方式详细介绍通讯协议是计算机和网络设备之间进行通信的规则和约定。
通讯方式则是指在这些协议框架下进行信息传输的具体方法。
本文将详细介绍几种常见的通讯协议及通讯方式。
1.传统有线通讯协议及方式：传统有线通讯协议主要包括串行通信协议（如RS-232、RS-485）和并行通信协议（如IEEE1284）。
串行通信协议主要用于近距离点对点通信，适合于数据传输量小且传输速率不高的应用场景。
而并行通信协议则适用于需要高速传输大量数据的场景。
有线通信方式可以通过电线、光纤等媒介进行信息传递。
2. 以太网协议及方式：以太网是一种常用的局域网通信协议，基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）的信道访问方式。
以太网协议主要包括物理层协议（如Ethernet）、数据链路层协议（如MAC协议）和网络层协议（如IP协议）。
以太网通信方式可以通过双绞线、光纤等传输媒介进行信息传递。
3.无线通信协议及方式：无线通信协议是指在无线信道上进行通信的协议。
其中最常见的是Wi-Fi协议，它是一种无线局域网通信协议，用于无线设备之间进行数据传输。
Wi-Fi协议通过无线电波进行信息传递，并支持不同频段和频宽的通信。
另外，蓝牙协议也是一种常见的无线通信协议，主要用于在短距离内进行设备间的数据传输。
4. 传感器网络通信协议及方式：传感器网络通信协议主要用于无线传感器网络中的数据交换。
传感器网络通信方式可以采用无线通信方式，如Wi-Fi、蓝牙等，也可以采用自组织网络通信方式，如Ad Hoc网络。
常见的传感器网络通信协议包括ZigBee、Z-Wave、LoRa等，它们具有低功耗、低成本和自组织等特点，适用于大规模部署的传感器网络。
5.互联网协议及方式：互联网协议是指用于在互联网上进行数据传输的协议。
其中最重要的是TCP/IP协议，它是一系列网络协议的组合，包括网络层的IP协议和传输层的TCP协议。
TCP/IP协议可以通过有线网络（如以太网、DSL）和无线网络（如Wi-Fi、4G/5G）进行信息传递。
串口通信协议
串口通信协议一、引言串口通信协议是在计算机和外部设备之间进行数据传输的一种标准规定。
随着计算机和外部设备的快速发展，串口通信协议在信息交互中扮演着重要的角色。
本文将介绍串口通信协议的基本原理、常见的串口通信协议以及串口通信的应用场景。
二、串口通信协议的基本原理串口通信协议基于串行通信原理，其中传输的数据是一个位一个地按照顺序进行发送和接收。
串口通信协议一般包含以下几个方面的内容：1.物理层：串口通信协议需要确定使用哪种物理接口进行数据传输，常见的物理层接口有RS-232、RS-485、TTL等。
2.数据帧：数据帧是串口通信协议中最基本的单位，在传输过程中需要对数据进行分割和整合。
一个完整的数据帧一般包含起始位、数据位、校验位和停止位等。
3.波特率：波特率是指串口通信中单位时间内传输的比特数，波特率越高，传输速度越快。
常见的波特率有9600、115200等。
4.流控制：流控制用于控制数据的传输速度，防止数据丢失和冲突。
常见的流控制方式有硬件流控制和软件流控制。
三、常见的串口通信协议1.RS-232协议：RS-232是一种常见的串口通信协议，广泛应用于计算机和外部设备之间的数据传输。
它采用DB9或DB25接口，支持全双工通信和多设备之间的连接。
2.RS-485协议：RS-485是一种多点通信协议，支持半双工通信和多设备之间的连接。
它采用两线制，可以实现长距离的数据传输。
3.TTL协议：TTL是一种电平标准，常用于单片机与外部设备之间的串口通信。
TTL信号电平波动小，可靠性高，但传输距离较短。
四、串口通信的应用场景串口通信在各个领域都有广泛的应用，以下是其中几个常见的应用场景：1.工业自动化：串口通信被广泛应用于工业自动化领域，用于连接和控制各种工业设备，如PLC控制器、传感器、执行器等。
2.智能家居：串口通信在智能家居系统中扮演重要的角色，用于连接和控制家庭中各种智能设备，如智能开关、智能灯具等。
3.医疗设备：串口通信在医疗设备中广泛应用，用于连接和控制医疗仪器，如心电图仪、血压计等。
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一：串口
串口是串行接口的简称，分为同步传输（USRT）和异步传输（UART）。
在同步通信中，发送端和接收端使用同一个时钟。
在异步通信中，接受时钟和发送时钟是不同步的，即发送端和接收端都有自己独立的时钟和相同的速度约定。
1：RS232接口定义
2：异步串口的通信协议
作为UART的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。
图一给出了其工作模式：
图一
其中各位的意义如下：
起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。
数据位：紧接着起始位之后。
数据位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。
通常采用ASCII码。
从最低位开始传送，靠时钟定位。
奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。
停止位：它是一个字符数据的结束标志。
可以是1位、1.5位、2位的高电平。
空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。
波特率：是衡量资料传送速率的指针。
表示每秒钟传送的二进制位数。
例如资料传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位，则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。
3：在嵌入式处理器中，通常都集成了串口，只需对相关寄存器进行设置，就可以使用啦。
尽管不同的体系结构的处理器中，相关的寄存器可能不大一样，但是基于FIFO的uart框图还是差不多。
发送过程：把数据发送到fifo中，fifo把数据发送到移位寄存器，然后在时钟脉冲的作用下，往串口线上发送一位bit数据。
接受过程：接受移位寄存器接收到数据后，将数据放到fifo中，接受fifo事先设置好触发门限，当fifo中数据超过这个门限时，就触发一个中断，然后调用驱动中的中断服务函数，把数据写到flip_buf 中。
二：SPI
SPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。
SPI是一个环形总线结构，由ss(cs)、sck、sdi、sdo构成，其时序其实很简单，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。
上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。
上升沿到来的时候，sdo上的电平将被发送到从设备的寄存器中。
下降沿到来的时候，sdi上的电平将被接收到主设备的寄存器中。
1：技术性能
SPI接口是Motorola 首先提出的全双工三线同步串行外围接口，采用主从模式（Master Slave）架构；支持多slave模式应用，一般仅支持单Master。
时钟由Master控制，在时钟移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后（MSB first）；SPI接口有2根单向数据线，为全双工通信，目前应用中的数据速率可达几Mbps的水平。
2：接口定义
SPI接口共有4根信号线，分别是：设备选择线、时钟线、串行输出数据线、串行输入数据线。
（1）MOSI：主器件数据输出，从器件数据输入
（2）MISO：主器件数据输入，从器件数据输出
（3）SCLK ：时钟信号，由主器件产生
（4）/SS：从器件使能信号，由主器件控制
3：内部结构
4：传输时序
SPI接口在内部硬件实际上是两个简单的移位寄存器,传输的数据为8位，在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下，按位传输，高位在前，低位在后。
如下图所示，在SCLK的下降沿上数据改变，上升沿一位数据被存入移位寄存器。
SPI接口没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据
三：I2C
I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。
在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。
各种被控制电路均并联在这条总线上，就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯
一的地址，在信息的传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。
CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。
这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
1：I2C信号类型
I2C总线有两根信号线，一根为SDA（数据线），一根为SCL（时钟线）。
任何时候时钟信号都是由主控器件产生。
2：I2C总线协议工作原理
以启动信号START来掌管总线，以停止信号STOP来释放总线每次通讯以START开始，以STOP结束；
启动信号START后紧接着发送一个地址字节，其中7位为被控器件的地址码，一位为读/写控制位R/W,R. /W位为0表示由主控向被控器件写数据，R/W为1表示由主控向被控器件读数据；
当被控器件检测到收到的地址与自己的地址相同时，在第9个时钟期间反馈应答信号；
每个数据字节在传送时都是高位(MSB)在前；
3：I2C协议读写过程
读过程
①主控在检测到总线空闲的状况下，首先发送一个START信号掌
管总线；
②发送一个地址字节(包括7位地址码和一位R/W)；
③当被控器件检测到主控发送的地址与自己的地址相同时发送一
个应答信号(ACK)；
④主控收到ACK后释放数据总线，开始接收第一个数据字节；
⑤主控收到数据后发送ACK表示继续传送数据，发送NACK表
示传送数据结束；
⑥主控发送完全部数据后，发送一个停止位STOP，结束整个通
讯并且释放总线；
写通讯过程:
①主控在检测到总线空闲的状况下，首先发送一个START信号掌管总线；
②发送一个地址字节(包括7位地址码和一位R/W)；
③当被控器件检测到主控发送的地址与自己的地址相同时发送一个应答信号(ACK)；
④主控收到ACK后开始发送第一个数据字节；
⑤被控器收到数据字节后发送一个ACK表示继续传送数据，发送NACK表示传送数据结束；
⑥主控发送完全部数据后，发送一个停止位STOP，结束整个通讯并且释放总线；
4：I2C协议总线信号时序分析
①总线空闲状态
SDA和SCL两条信号线都处于高电平，即总线上所有的器件都释放总线，两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高；
②启动信号START
时钟信号SCL保持高电平，数据信号SDA的电平被拉低(即负跳变)。
启动信号必须是跳变信号，而且在建立该信号前必修保证总线处于空闲状态；
③停止信号STOP
时钟信号SCL保持高电平，数据线被释放，使得SDA返回高电平(即正跳变)，停止信号也必须是跳变信号。
④数据传送
SCL线呈现高电平期间，SDA线上的电平必须保持稳定，低电平表示0(此时的线电压为地电压)，高电平表示1(此时的电压由元器件的VDD决定)。
只有在SCL线为低电平期间，SDA上的电平允许变化。
⑤应答信号ACK
I2C总线的数据都是以字节(8位)的方式传送的，发送器件每发送
一个字节之后，在时钟的第9个脉冲期间释放数据总线，由接收器发送一个ACK(把数据总线的电平拉低)来表示数据成功接收。
⑥无应答信号NACK
在时钟的第9个脉冲期间发送器释放数据总线，接收器不拉低数据总线表示一个NACK，NACK有两种用途:
a. 一般表示接收器未成功接收数据字节；
b. 当接收器是主控器时，它收到最后一个字节后，应发送一个NACK信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放总线，以便主控接收器发送一个停止信号STOP。
四：TCP/IP。