03 第6章 串口实现双机互联
1、 串口并口速度比较
并口虽然同是收发数据的总线多，但是不见得速度就比串口快，类比： 串口：一条车道顺序行车
并口：8条车道并行行车（干扰）
2、 USB设备
其中一个节点（管道）与软件的通信只能有一种USB传输类型，USB 传输类型总共有四种：控制传输类型、块数据传输类型、中断数据传输类型（鼠标键盘等外部I/O设备）、同步数据传输类型。
3、 PCI——并行总线技术
从上之下发展，时钟频率逐渐加大，字节速率逐渐加快！
4、 RS232特性
TXD发：1——-3v — -15v，低于-3v为1
RXD收：0——3v — 15v，高于3v为0
控制线（RTS、CTS等）：接通——3v — 15v，断开—— -3v —
-15v。
5、 DB9针、DB25针连接
DB9：2收、3发、5地。
DB25：2收、3发、7地。
9针——9针：2<——>3,3<——>2,5——5。
25针——25针2<——>3,3<——>2,7——7。
9针——25针：2<——>3,3<——>2,5——7。
6、 异步串行通信
异步串行通信是以字符为单位进行传送的，两个字符之间的传输间隔是任意的，所以每个字符前后要有一些数位来作为分割位。
异步串行通信的数据格式为：
数据位：从低位开始传输，靠时钟定位。
空闲位：当线路上没有数据传送的时候，处于逻辑“1”状态。
7、 波特率
波特率是指单位时间内传送的二进制数据的位数，以位/秒为单位。
假设数据传送的速率是120字符/秒，而每一个字符格式规定的包含10位二进制位（1位起始位、7位数据位、1位奇偶校验位、1位停止位），则传送的波特率是1200bit/s。
在实际中，定时采样时钟的频率常常是波特率的16倍、32倍、64倍，16倍的原理如图：
由上述可得异步通信是按字符传输的，传输中包含着大量的起始位、停止位等等非数据位，这就使得传输速度有所下降。
像这样的起止协议通常应用在数据传输速率较低的场合。
在高速传输的场合通常要使用同步协议。
8、 同步串行通信
同步串行通信是以数据块为单位进行传输的，每个数据块内由一组数据序列组成。
每个数据取相同的位数，数据之间是连续的，没有起始位和停止位，也不能有间隙。
在数据块前面一般设置有1~2个同步字符快，作为帧的边界和通知对方接收标志，尾部是校验字符，用于校验数据传输差错。
同步传输数据格式如下：
同步串行通信有可分为面向字符的同步协议和面向比特的同步协议——面向字符的同步协议特点与格式：一次传送由若干个字符组成的数据块，而不是一个字符，并规定了10个字符作为这个数据块的开头与结束标志以及整个传输过程的控制信息——通信控制字。
控制字的种类有10多种（如SOH序始/STX文始/ETX文终等等），这些控制字也是由ASCII编码组成的，因此容易与数据混淆，所以协议应当具有将特定字符转换为普通字符的性能——称为“数据透明”，因此提供了DLE这个转义字符（相当于C中的\）来实现这个转换。
由于这样的协议格式依赖于ASCII编码，故又产生了面向比特的协议。
面向比特的同步协议：其中面向字符的同步协议代表性的是IBM公司的BSC——二进制同步通信协议。
面向比特的同步协议代表性的是IBM公司的SDLC——数据链路控制规程。
面向比特的协议的特点是所传输的一帧数据可以是任意位，而且它是靠约定的组合模式，而不是靠特定的字符来标识帧的开始和结束的，面向比特的协议帧格式如下：
每个块根据不同的协议都有不同的格式、不同的位。
9、
10、
11、
12、
13、
14、 其他。
对等网连接方法
对等网连接方法双机互联方法很多，你可以使用两块以太网卡，通过非屏蔽双纹线(UTP)连接；也可以通过串口或并口直接连接，或使用USB接口连接，还可以利用计算机的红外线接口无线连接以及通过两台MODEM通过拨号实现远程共享等等。
在这些方法中，用两块网卡通过双绞线连接是最简单方便同样也是最常用的一种连接方式，下面我们就着重介绍通过这种方式来实现双机互联。
一、通过网卡互联1、网线的制作在连接网络之前，我们首先应该考虑的是网线的制作。
一般若使用双绞线组建网络，需要一个集线器（HUB），通过集线器联网时，双绞线的夹线方法非常容易，只需把两头的网线一一对应的夹好就可以了，夹线顺序是两边一致，统一都是：1、白橙、2、橙、3、白绿、4、蓝、5、白蓝、6、绿、7、白棕、8、棕。
注意两端都是同样的线序且一一对应。
这就是100M网线的做线标准，即568B标准，也就是我们平常所说的正线或标准线。
可是作为只有两台机器的小网络，买一台几百元的集线器有点太浪费了，事实上我们可以不用集线器而用网线直接把两台电脑连接起来，不过这时候网线的做法就要有一些小小的改变，通过改变网线的顺序来实现不用集线器的双机互联。
具体的做法是：一端采用上述的568B做线标准不变，另一端在这个基础上将这八根线中的1,3号线和2,6号线互换一下位置，这时网线的线序就变成了：1、白绿、2、绿、3、白橙、4、蓝、5、白蓝、6、橙、7、白棕、8、棕。
这就是100M网线的568A标准，也就是我们平常所说的反线或交叉线。
按照一端568B，一端568A的标准排列好线序并夹好后，一根适用于两台电脑直接连接的网线就做好了。
2、网卡的安装网线做好后，下一步需要做的是安装网卡。
这里我们以TP－LINK TF－3239V网卡(10M/100M双速自适应网卡，采用REALTEK8139主芯片)在WIN98下的安装过程为例做一个简单介绍。
首先关闭主机电源，将TF－3239V网卡插在主板一个空闲的PCI插槽中，插好后固定，然后启动WIN98，进入WIN98后系统将提示找到新硬件，进入硬件安装向导，开始搜索驱动程序，我们选择“指定一个位置”，然后找到网卡驱动程序所在的路径（如a:\win98）,选定后点击确定，此时系统将开始拷贝所需文件，完成后系统将提示是否重启动，点击确定后系统重启，这时网卡的安装过程就顺利完成了。
利用网线实现双机互联
图解利用网线实现双机互联第一步、准备好直连网线将两台计算机直接连接起来的网线与普通的与HUB、路由等连接的网线是不一样的，使用的是正反线，正反线是将两台相同的设备连接起来的网线，而一般网线是正正线。
注意，现在有一部分电脑的网卡已经具备自动识别的能力，使用同样的正正线，既可以连接HUB 之类的设备，也可以连接另一台电脑（也许是因为1000M的网卡使用的“线对”由于都是双向的，所以它们根本无须交叉，就能使用的缘故吧）。
下面介绍一下正反线的制作（就是网线的一头是正线，另一端是反线）。
先介绍一下水晶头与网卡接口（RJ45口）的情况，注意编号，与下面的网线排列对应。
接着看看正线的排列方式（EIA/TIA 568B 标准）再看看反线的排列方式（EIA/TIA 568A标准）第二步、主机端的设置（被访问端计算机）（以windowsXP为例）将鼠标放到计算机桌面的“网上邻居”上，按鼠标右键，选择属性，接着将鼠标放到“本地连接”上，按鼠标右键，选择属性，在“此链接使用下列项目”的最后，选择“Internet 协议（TCP/IP）”的属性，进入其设置页面。
选择“使用下面的IP地址(S)”，设定IP地址为192.168.0.23，当然也可以是其他，设置客户端的时候要注意保持前面三位数（即192.168.0）要一致就可以了。
子网掩码是默认的255.255.255.0，其余不用设，设置好以后确定。
然后再将鼠标放到计算机桌面的“我的电脑”上，又是按鼠标右键，选择属性，再选顶部的“计算机名”，看看中间显示的“工作组”，我的是默认的“WORKGROUP”，记得将客户机的设置得与这里看到的一样就可以了。
第三步、客户端的设置同上第二步的方法，将IP地址设置为与主机端的在一个网段即可，例如我这里设置的是192.168.0.126 （那个126可以任意设置，当然不能大于255），子网掩码也是255.255.255.0，网关要设置为主机的IP，我这里是192.168.0.23，其余不用设，然后选确定。
双机通讯实验报告
双机通讯实验报告双机通信实验报告一、实验目的通过本次实验，目的在于掌握双机通信的基本原理和实现方法，并学习使用标准通信协议。
二、实验原理1.双机通信的基本原理双机通信是指两台独立工作的计算机之间进行数据传输和交流的过程。
双机通信可以通过物理连接（如串口、并口等）或网络连接（如以太网、局域网等）进行。
2.串口通信原理串口通信是最常见的双机通信方式之一、串口通信是指通过串行接口进行数据传输。
在串口通信中，数据位、波特率、校验位等参数需要进行设置。
通过使用串口线将两台计算机的串口连接，可以实现数据的互传和通信。
三、实验步骤1.准备工作（1）在两台计算机上安装串口驱动程序。
（2）将两台计算机通过串口线连接。
2.设置参数（1）打开计算机的设备管理器，找到串口的端口号。
（2）在串口通信软件上，根据设备管理器上的端口号设置串口的属性，包括波特率、数据位、校验位等。
3.建立连接（1）在发送端的计算机上，打开串口通信软件。
（2）在接收端的计算机上，也打开串口通信软件，并设置与发送端相同的参数。
4.进行通信（1）在发送端的计算机上，输入要发送的数据。
（2）点击发送按钮，数据会通过串口线发送到接收端的计算机。
（3）接收端的计算机会接收到数据，并在串口通信软件中显示。
四、实验数据与结果通过本次实验，我们实现了两台计算机之间的双机通信。
在发送端的计算机上，我们输入了字符串“Hello, World!”并通过串口发送到接收端的计算机。
在接收端的计算机上，我们成功收到了发送的数据，并在串口通信软件中显示出来。
五、实验分析与讨论通过本次实验，我们学会了使用串口通信实现两台计算机之间的双机通信。
串口通信具有轻量级、传输速度快的特点，适用于小型数据的传输和通信。
但是串口通信的距离受限，通信距离较短。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了双机通信的实现原理和方法，并了解了串口通信的基本原理和设置方法。
通过实际操作，我们掌握了串口通信的步骤和技巧。
第6章 接口技术2-串并口2
数据传输格式
同步数据格式
同步 同步 数据 数据 数据 数据 数据 字符1 字符2 字符1 字符2 字符3 字符4 字符5
传输数据 异步数据格式
停 止 位
标识态
低 位 1 起 始 位 2 3
字符位 4 5 6 7
高 位 8 校 验 位
间 隔 1
串行通信的传输率
异步通信时，发送端和接收端都需要用一个时钟来确定或测定每一 位的时间长度，它们分别叫发送时钟和接收时钟，这两种时钟的频 率可以是位传输率的16倍、32倍或64倍，这个倍数称为波特率因 波特率因 波特率。 子，而位传输率称为波特率 波特率 一个部件能够把并行数据变为串行数据，按标准异步通讯数据格式 发送出去，或反过来接收串行数据再变为并行数据，且能够检测奇 偶错误、覆盖错误和信息帧格式错误，通常称这样的部件为通用异 步收发器UART( Universal Asynchronous Receiver and Transmitter) 在串行通信中，所谓传输率 传输率就是指每秒传输多少位，串行传输率也 传输率 常叫波特率 波特率。在计算机中，这两个概念的含义是完全一致的，但在 波特率 其它一些场合就未必如此。 常用的标准波特率系列为：110、300、600、1200、2400、4800、 9600、19200等
串行通信传输率
串行传输率=波特率 串行传输率 波特率 ——每秒传输的位数。
例1：异步传输过程，设每个字符对应1个起始位、7个信息位、1个
奇偶校验位和1个停止位，如果波特率为1200bps，那么每秒 钟能传输的最大字符数为 1200÷10＝120个 。 1200÷10＝120个
例2：同步传输：用1200bps的波特率工作，用4个同步字符作为信
校验， 个停止位 位，偶 校验，2个停止位
《双机互连》课件2
权限管理
根据用户角色和职责，分配相应的访问权限，避免越权操作和数据 泄露。
审计与监控
对用户的访问行为进行记录和监控，及时发现异常行为并进行处理 。
05
CATALOGUE
双机互连的故障排除
网络连接故障排除
网络连接不稳定
路由器具有路由选择、数据交换、防火墙等多种功能，能够实现不 同网络之间的数据传输和安全保护。
路由器的选购
在选购路由器时，需要根据网络规模、传输速率和安全需求选择合 适的路由器类型，以确保网络的稳定性和安全性。
03
CATALOGUE
双机互连的软件配置
TCP/IP协议配置
总结词
TCP/IP协议是互联网的基础协议， 用于双机互连中实现网络通信。
功能。
不同类型的交换机
根据端口数量和传输速率的差异， 交换机可分为多种类型，如百兆交 换机、千兆交换机等。
交换机的选购
在选购交换机时，需要根据网络规 模和需求选择合适的交换机类型， 以确保网络的稳定性和扩展性。
路由器
路由器
路由器是一种网络设备，用于连接多个网络或实现不同网络之间的 数据交换。
路由器的功能
DNS配置
总结词
DNS是域名解析系统，用于将域名转换为IP地址。
详细描述
在进行双机互连的软件配置时，需要配置DNS服务器地址，以便计算机能够将域 名解析为相应的IP地址，实现网站的访问。
文件共享配置
总结词
文件共享是双机互连的重要应用之一，可以实现两台计算机 之间的文件传输和共享。
详细描述
在双机互连的环境中，需要配置文件共享功能，指定共享文 件夹的路径和访问权限，以便两台计算机能够互相访问和传 输文件。
双机通过串行接口互传数据
第1章绪论计算机的发展对通信起了巨大的推动作用，计算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统，也可以构成强有力的信息处理系统，这样对社会的发展产生了深远的影响。
随着电子技术和计算机技术的发展，特别是单片机的发展，使传统的测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化，形成了一种完全突破传统概念的新一代测试仪器——智能仪器。
智能仪器是以微处理器为核心的电子仪器，它不仅要求设计者熟悉电子仪器的工作原理，而且还要求其掌握微型计算机硬件和软件的原理。
目前，有很多的传统电子仪器已有相应的替代产品，而且还出现不少全新的仪器类型和测试系统体系。
在科学技术高速发展的今天，如何用简单便宜、性能良好的元器件制造出对人类生活有用的产品，已经成为人们研究的主要趋势。
在自动化技术中，无论是过程控制技术还是数据采集技术还是测控技术，都离不开单片机，在工业自动化的领域中，机电一体化技术发挥越来越重要的作用，在通信方面，单片机得到了广泛运用。
在实现计算机与计算机、计算机与外设的串行通讯时，通常采用标准的通讯接口。
所谓标准的通讯接口，就是明确定义若干信号线的机械、电器特性，使接口电路标准化、通用化，这样就能方便地把不同的计算机、外设等有机地连接起来，进行串行通讯。
[1]1.1 双机通过串行接口互传数据概述通信时数据是一位接一位顺序传送的称为串行通信。
串行通信可以通过串行口来实现。
根据信息传送的方向，串行通信可以分为单工、半双工和全双工三种方式。
根据信息的格式又可以分为异步通信和同步通信两种方式。
[2] MCS—51具有一个全双工的串行异步通信接口，可以同时发送、接收数据。
发送、接收数据可通过查询或中断方式处理，使用十分灵活，能方便地与其他计算机或串行传送信息的外部设备（如串行打印机、CRT终端）实现双机、多机通信。
[3]1.2 双机通过串行接口互传数据控制技术状况双机通过串行接口互传数据的控制系统包括外部中断接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其最关键技术包括串行传输技术等。
第6章VisualC++串口通信程序设计典型实例
第6章V i s u a l C++串口通信程序设计典型实例利用Visual C++开发串口通信程序既可以使用MSComm控件也可以调用Windows API 函数。
不过，只要MSComm可以被选用，它几乎总是我们推荐的选择。
在本章提供的串口通信程序设计中，PC与单片机、PC与智能仪表、PC与PLC、PC与GSM短信模块等串口通信任务的实现均采用MSComm控件。
6.1 PC与PC串口通信程序设计当两台串口设备通信距离较近时，可以直接连接，最简单的情况，在通信中只需3根线（发送线、接收线、信号地线）便可实现全双工异步串行通信。
本设计通过两台PC串口三线连接，介绍了利用API函数和MSComm控件设计串口通信程序的方法，包括字符与文件的发送与接收。
6.1.1 PC与PC串口通信程序设计目的设计目的有以下两个方面。
（1）掌握PC与PC串口通信的线路连接方法。
（2）利用VisualC++ API函数和MSComm控件实现PC与PC串口通信的程序设计方法。
6.1.2 PC与PC串口通信程序设计用软、硬件本设计用到的硬件和软件清单见表6-1。
表6-1设计用软、硬件6.1.3 PC与PC串口通信程序硬件线路线路说明：在计算机通电前，如图6-1所示，将两台PC通过串口线连接起来：PC中A 串口COM1端口的TXD与PC中B串口COM1端口的RXD相连；PC中A串口COM1端口的RXD与PC中B串口COM1端口的TXD相连；PC中A串口COM1端口的GND与PC 中B串口COM1端口的GND相连。
6.1.4 PC与PC串口通信程序设计任务利用Visual C++ API函数和MSComm控件编写程序实现PC与PC串口通信。
（1）两台计算机互发字符并自动接收，如一台计算机输入字符串“Please return abc123”，执行“发送字符”命令，另一台计算机若收到，就输入字符串“abc123”，执行“发送字符”命令，信息返回到第一组的计算机。
双机互联的方法及操作
对话框中选择“协议”后，选择所需的协议进行安装。
添加协议可根据需要选择，NetBEU I是小型的局域网协议，使用起来方便快捷，不用设置IP地址；IP X/SPX兼容协议很多联网游戏需要；TCP/IP协议使互联网络中使用最多的协议，若是想上网，此协议必须选择。
建议三种协议都选择。
为了能够共享两台机器上的资源，请再选择“添加→服务”，添加“Microsoft 网络上的文件与打印机共享”，至此，网络协议安装完毕。
（3）设置互联IP地址双机互联中，TCP/IP协议需要进行设置。
设置之前，请确认网卡已经和T CP/IP协议进行绑定，可以通过网络属性中的网卡属性进行选择；若是绑定后不起作用，请删除网卡和协议重新进行安装，这通常是解决问题的好办法。
设置TCP/IP协议，也就是给网卡分配IP地址，我们可以将两台机器的I P地址分别设置为“192.168.0.1”和“192.168.0.2”，它们的子网掩码都是“255.255.255.0”，若是共享上网，需要将作为客户机的那台机器的网卡的网关设置为主机的IP地址。
（4）设置标识每台计算机在网络中都有不同的标识来区分，这样便于在网络邻居中进行访问。
对标识的设置是在网络属性的“标识”选项卡中，“计算机名”和“工作组”是必填选项，“计算机说明”可填可不填。
注意，两台计算机的“计算机名”一定不相同，而“工作组”最好相同，这样便于在网络邻居中查找。
（5）设置共享资源资源共享的设置与使用直接电缆连接相同，只需要在需要共享的资源上单击右键，选择共享后进行设置即可。
若是使用打印机共享，在未安装打印机的计算机中添加打印机时，只需要选择网络打印机，并选择对方打印机即可。
（6）访问共享资源只要双击桌面上的网上邻居，或者使用开始－搜索中的查找计算机，输入对方IP地址或计算机名，就可以找到对方，访问对方共享的资源，操作就是资源管理器的界面。
1.2 双机互联
1.2 双机互联预备知识：组建计算机网络的最基本目的是共享资源，而两台计算机互联则组成了最小的网络。
一些办公室或家庭有两台计算机，但只有一台打印机（或其它硬件）或资料需要经常在两台计算机间传送的话就可以组建网络，方便办公。
两台计算机要组建网络，需要两台计算机各配有一张网卡，一条交叉双绞线，使用交叉双绞线连接网卡的RJ-45口即可完成物理连接；然后在各计算机配置相同网段的IP地址和相同的子网掩码，即可通过网上邻居、IP地址或计算机名访问对方。
而两台计算机物理是否连通的方法可使用“PING 目标IP地址”命令通过反馈信息来判断。
一、实训目的1、了解T568A、T568B网线的线序排列。
2、了解交叉线、直通线的制作方法。
3、掌握交叉线、直通线的应用环境。
4、掌握在Cisco Packet Tracer中设备、线缆的选择和添加方法及线缆连接方法。
5、掌握在软件中计算机的IP设置和命令提示符的使用。
二、应用环境某家庭有两台计算机，由于计算机上的资料要经常共享，目前的解决方法是使用移动存储器从一台计算机复制到另一台计算机，非常不方便。
由于现在的计算机都配置了网卡，只需要通过一条网线连接两台计算机并通过简单配置就可实训两台计算机的联网，达到资源共享的目的。
三、实训要求1、设备要求：两台PC机和一条交叉双绞线。
2、实训拓扑图3、配置要求：计算机IP地址子网掩码PC0 192．168．1．1 255．255．255．0PC1 192．168．1．2 255．255．255．0 2）连接两台PC机的线缆使用交叉线。
4、实训效果：两台PC机能互相PING通。
四、实训步骤1、添加PC机并使用交叉线连接。
2、设置PC机IP地址。
3、使用PING命令测试连通性。
五、详细步骤1、打开软件后在设备类型选择区选择“终端设备”，在右边的设备区点击PC-PT并拖动到工作区，如下图所示。
2、使用同样的方法添加另一台PC机；然后在设备类型区选择“线缆”，在右边的设备区选择“交叉线”，如下图所示。
两个串口并连在一起的解法
两个串口并连在一起的解法引言串口是计算机与外部设备进行通信的一种常见接口，通过串口可以进行数据传输和控制交互。
在某些场景下，我们可能需要将两个串口同时连接在一起，以实现数据的传输和交互。
本文将介绍两个串口并连在一起的解决方案。
解法一：串口直连第一种解决方案是直接将两个串口通过一根串口线连接在一起。
只需要将两个串口的T X（发送）引脚连接到对方的R X（接收）引脚，同时将两个串口的R X引脚连接到对方的TX引脚即可。
这样，两个串口之间就建立了一个双向的数据通道，数据可以直接在两个串口之间传输。
解法二：使用串口转接模块第二种解决方案是使用串口转接模块将两个串口连接在一起。
串口转接模块是一种常见的硬件设备，它可以实现不同串口之间的数据传输和转换。
我们可以将一个串口连接到串口转接模块的T X引脚，将另一个串口连接到串口转接模块的R X引脚，然后通过配置串口转接模块的参数，使其能够将数据从一个串口传输到另一个串口。
解法三：使用单片机实现串口中继第三种解决方案是使用单片机来实现串口中继功能。
单片机是一种常见的嵌入式系统组件，它可以通过编程控制串口的数据传输和转发。
我们可以使用一个单片机，将两个串口连接到单片机的两个GP IO引脚上，然后通过编程的方式，实现串口数据的中继。
即接收一个串口的数据，然后将其通过另一个串口发送出去，实现两个串口之间的数据传输。
解法四：使用串口转以太网模块第四种解决方案是使用串口转以太网模块将两个串口连接在一起。
串口转以太网模块是一种硬件设备，它可以将串口的数据通过以太网进行传输。
我们可以将一个串口连接到串口转以太网模块的串口接口上，将另一个串口连接到串口转以太网模块的以太网接口上，然后通过配置串口转以太网模块的参数，使其能够将串口的数据通过以太网传输到另一个串口。
总结。