实验7 UART串行通信基本方式实验
单片机双机串行实验报告
单片机双机串行实验报告实验报告：单片机双机串行通信实验一、实验目的本实验旨在通过单片机实现双机间的串行通信，包括数据的发送和接收，并利用这种通信方式完成一定的任务。
二、实验原理1.串行通信：串行通信是将数据一个个位发送或接收的方式。
数据通过一个线路逐位发送或接收，可以减少通信所需的线路数目。
2. UART串口通信：UART是通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的简称，是一种最常用的串口通信方式，通常用于单片机与计算机、单片机与单片机之间的通信。
3.串口模块：串口模块是负责将数据转变为串行传输的硬件模块，包括发送端和接收端。
通过设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数，可以实现数据的可靠传输。
4.单片机串口通信：单片机内部集成了UART串口通信接口，只需要通过相应的寄存器配置，可以实现串口通信功能。
5.双机串行通信：双机串行通信是通过串口将两台单片机进行连接，一台单片机作为发送端，负责将数据发送出去；另一台单片机作为接收端，负责接收并处理发送的数据。
三、实验器材与软件1.实验器材：两台单片机、USB转TTL模块、杜邦线若干。
2. 实验软件：Keil C51集成开发环境。
四、实验内容与步骤1.配置发送端单片机（1）连接单片机和USB转TTL模块，将USB转TTL模块的TXD端连接到单片机的P3口，将GND端连接到单片机的地线。
（2）在Keil C51环境下创建新工程，编写发送端程序。
（3）配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位，并打开串口发送中断。
（4）循环发送指定的数据。
2.配置接收端单片机（1）连接单片机和USB转TTL模块，将USB转TTL模块的RXD端连接到单片机的P3口，将GND端连接到单片机的地线。
（2）在Keil C51环境下创建新工程，编写接收端程序。
（3）配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位，并打开串口接收中断。
uart实验报告
uart实验报告
《UART实验报告》
实验目的：通过实验学习串行通信的基本原理，掌握UART通信协议的工作原理和使用方法。
实验设备：单片机开发板、串口调试助手、电脑。
实验原理：UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种通用的异步串行通信协议，用于在计算机和外部设备之间进行数据传输。
UART通信协议包括数据位、停止位、奇偶校验位等参数，通过这些参数的设置可以实现不同的通信速率和数据传输方式。
实验步骤：
1. 连接单片机开发板和电脑，打开串口调试助手。
2. 在单片机开发板上编写UART通信程序，设置通信参数。
3. 将单片机开发板通过串口连接到电脑，打开串口调试助手。
4. 在串口调试助手上发送数据，观察单片机开发板接收到的数据。
5. 在单片机开发板上发送数据，观察串口调试助手接收到的数据。
实验结果：
经过实验，我们成功地实现了通过UART通信协议在单片机开发板和电脑之间进行数据传输。
在串口调试助手上发送的数据能够被单片机开发板正确接收，并且在单片机开发板上发送的数据也能够被串口调试助手正确接收。
通过调整通信参数，我们还验证了不同通信速率和数据传输方式对通信效果的影响。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了UART通信协议的工作原理和使用方法，掌握
了串行通信的基本原理。
在今后的学习和工作中，我们将能够更加熟练地应用UART通信协议进行数据传输，为实际工程应用打下了坚实的基础。
UART通信实验
计算机与外部设备之间的通信一般采用两种方式：并行方式和串行方式。
所谓的并行方式就是各个位同时进行传输的通信方式，这种方式通信主要特点是通信的速度快，但当距离远且位数多的时候并行通信的成本就会高很多。
串行通信分为异步与同步串行通信。
UART(通用异步收发器)就是所谓的异步串行通信协议。
只要通信的双方采用相同的数据帧格式（数据位，开始位，校验位，停止位）和波特率就能在未共享同步时钟信号的情况下通过两根据数据线（RX和TX）进行数据通信。
采用这种方式，当数据传输结束后可以通过置位中断位通知处理器进行相应的处理。
STELLARIS系列ARM芯片的UART具有完全可编程，16C550型串口接口的特性（但并不兼容）。
独立发送FIFO(16B)和接收的FIFO（16B）（first in first out），可以将两个FIFO配置成不同程序的触发中断，可供选择的触发深底见下图中。
如：接收FIFO配置成1/4触发深度，则当UART收到4个数据时，产生接收中断。
UART模块的特性如下：下面是PC机的COM接口与ARM芯片的UART接口的典型电路。
注意：图中的电阻不能省略，否则会影响数据的传输。
U1是Exar(原sipex)公司出产的UART 转RS232C的接口芯片SP3232E。
可在3.3V下工作。
UART的功能概述：发送：发送逻辑从发送FIFO读取的数据执行并->串转换。
控制逻辑执行输出起始位在前的串行流，根据控制寄存器中已编程的配置，后面紧跟数据位（注：LSB最低位先输出），奇偶校验位，停止位。
接收：在检测到一个有效的起始脉冲时，接收逻辑对收到以的位流执行串->并转换，此外还会对溢出错误，奇偶校验错误，帧错误和线中止（line-break）错误进行检测。
并将检测到的状态一起写入到接收FIFO中。
波特率的产生：baud-rate divisor(波特率除数)是一个22位数，16位整数和6位小数。
实验7 UART串行通信基本方式实验
参考程序内的数据区说明
（2）二级向量表(续)
HandleDMA0 HandleDMA1 HandleDMA2 HandleDMA3 HandleMMC HandleSPI0 HandleUART1 HandleNFCON HandleUSBD HandleUSBH HandleIIC HandleUART0 HandleSPI1 HandleRTC HandleADC END # # # # # # # # # # # # # # # 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
参考程序内的代码说明
2、清0有关的悬挂寄存器
ldr ldr str ldr ldr str ldr ldr str r0,=pSRCPND r1,=0xffffffff r1,[r0] r0,=pINTPND r1,=0xffffffff r1,[r0] r0,=pSUBSRCPND r1,=0x7ffff r1,[r0] ; ; ; ; ; ; ; ; ; 中断源悬挂寄存器 0=未请求，1=已请求,向对应位写1清0已有的中断请求 清0所有主中断源 中断悬挂寄存器 0=未请求，1=已请求,向对应位写1清除中断请求 清0中断悬挂寄存器所有位 子中断源悬挂寄存器，0~14位有效 0=未请求，1=已请求,向对应位写1清0已有的中断请求 清0所有子中断源
（1）代码段定义及异常向量表 （2）用于设置特殊功能寄存器区的13个存储器参数 （3）以下IsrIRQ为中断源判别程序 （4）复位异常处理程序，是开机或复位后首先运行的程序 （5）设置SDRAM存储器参数 （6）初始化可能用到的不同工作模式下的堆栈区 3、代码区2: 主程序 + 字符发送子程序 + 字符接收中断子程序
UART异步串口通信相关程序功能模块
串行通讯实验报告
串行通讯实验报告实验目的：1.了解串行通讯的基本概念和原理。
2.学习串行通讯的常用协议和流程。
3.实现串行通讯的发送和接收功能。
4.掌握使用串行通讯进行数据传输的方法。
实验器材：1.PC机一台。
2.串行通讯扩展板一块。
3.经典串行通讯工具软件。
实验原理：串行通讯是指信息逐位地按顺序进行传输的通讯方式。
串行通讯需要通过物理通道将数据逐位地传输给接收方。
常用的串行通讯协议有UART （通用异步收发传输）协议、SPI（串行外设接口）协议和I2C（串行外设接口）协议等。
实验步骤：1.将串行通讯扩展板连接到PC机上的串行通讯端口。
2.在PC机上安装串行通讯工具软件，并打开软件。
3.配置串行通讯参数，包括波特率、数据位、停止位和校验位等。
4.在串行通讯工具软件中编写发送数据的程序，并发送数据。
5.在串行通讯工具软件中接收数据，并验证接收的数据是否正确。
实验结果与分析：在实验中，我们使用串行通讯扩展板和串行通讯工具软件实现了串行通讯的发送和接收功能。
我们先配置了串行通讯的参数，在发送数据之前，我们选择了合适的波特率、数据位、停止位和校验位等。
然后，在发送数据之后，我们使用串行通讯工具软件接收数据，并验证接收的数据是否正确。
实验中我们可以观察到发送和接收的数据都是逐位地传输的，并且发送和接收的数据需要保持一致。
如果发送和接收的数据不一致，可能是由于串行通讯参数配置错误或者数据传输过程中产生了错误。
实验总结：通过本次实验，我们了解了串行通讯的基本概念和原理，学习了串行通讯的常用协议和流程，掌握了使用串行通讯进行数据传输的方法。
在实验中，我们成功完成了串行通讯的发送和接收功能，并验证了接收的数据是否正确。
实验中还存在一些问题，比如串行通讯的参数配置可能会影响数据的传输效果，我们需要根据具体情况选择合适的参数。
另外，数据传输中可能会产生噪声和错误，我们需要采取一些纠错措施来提高数据的传输可靠性。
总的来说，本次实验对我们了解串行通讯的原理和应用有很大帮助，为今后的学习和实践打下了良好的基础。
串行通信 实验报告
串行通信实验报告串行通信实验报告引言：串行通信是一种在计算机科学和电子工程中广泛使用的通信方式。
与并行通信相比，串行通信通过逐位传输数据，具有更高的可靠性和稳定性。
本实验旨在研究串行通信的原理和应用，并通过实际操作来验证其性能。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握串行通信的基本原理和操作方法，并通过实验验证串行通信的性能。
二、实验设备和材料1. 串行通信模块2. 电脑3. 串行通信线缆4. 示波器5. 逻辑分析仪三、实验步骤1. 连接串行通信模块和电脑，确保连接正确稳定。
2. 设置串行通信模块的波特率、数据位、停止位等参数，根据实际需求进行调整。
3. 编写电脑端的串行通信程序，实现数据的发送和接收功能。
4. 使用示波器和逻辑分析仪监测串行通信的信号波形，分析数据传输的过程和效果。
四、实验结果与分析通过实验，我们成功地建立了串行通信连接，并实现了数据的传输和接收。
通过示波器和逻辑分析仪的监测，我们可以清晰地观察到串行通信的信号波形和数据传输的过程。
在实验中，我们发现串行通信相较于并行通信，虽然传输速率较慢，但具有更高的可靠性和稳定性。
由于数据逐位传输，串行通信可以更好地应对信号干扰和传输错误的情况。
同时，串行通信可以通过调整参数来适应不同的传输距离和传输速率需求。
根据实验结果和分析，我们可以得出结论：串行通信是一种可靠且稳定的通信方式，广泛应用于计算机科学和电子工程领域。
在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的串行通信参数，以确保数据的正确传输和接收。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了串行通信的原理和应用。
实验结果表明，串行通信具有较高的可靠性和稳定性，适用于各种数据传输场景。
在今后的学习和工作中，我们将继续探索串行通信的更多应用领域，并不断提高串行通信技术的性能和效率。
六、参考文献[1] 张三, 串行通信技术研究, 电子通信学报, 2008.[2] 李四, 串行通信在计算机网络中的应用, 计算机应用技术, 2010.注：本实验报告仅供参考，如需引用请注明出处。
串行通讯的实验报告
一、实验目的1. 理解串行通讯的基本原理和通信方式。
2. 掌握串行通讯的硬件设备和软件实现方法。
3. 学会使用串行通讯进行数据传输。
4. 通过实验，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理串行通讯是指用一条数据传输线将数据一位一位地按顺序传送的通信方式。
与并行通讯相比，串行通讯具有线路简单、成本低等优点。
串行通讯的基本原理如下：1. 异步串行通讯：每个字符独立发送，字符间有时间间隔，不需要同步信号。
每个字符由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
2. 同步串行通讯：数据块作为一个整体发送，需要同步信号。
同步串行通讯分为两种方式：面向字符方式和面向比特方式。
三、实验设备1. 计算机：一台2. 串行通讯设备：串行数据线、串行接口卡、串口调试助手等3. 单片机实验平台：一台4. 数码管显示模块：一个四、实验内容1. 异步串行通讯实验（1）硬件连接：将计算机的串口与单片机实验平台的串行接口连接。
（2）软件设计：编写程序，实现单片机向计算机发送数据，计算机接收数据并显示在屏幕上。
（3）实验步骤：a. 设置串行通信参数：波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等。
b. 编写发送程序，实现单片机向计算机发送数据。
c. 编写接收程序，实现计算机接收数据并显示在屏幕上。
2. 同步串行通讯实验（1）硬件连接：与异步串行通讯实验相同。
（2）软件设计：编写程序，实现单片机向计算机发送数据块，计算机接收数据块并显示在屏幕上。
（3）实验步骤：a. 设置串行通信参数：波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等。
b. 编写发送程序，实现单片机向计算机发送数据块。
c. 编写接收程序，实现计算机接收数据块并显示在屏幕上。
3. 双机通讯实验（1）硬件连接：将两台单片机实验平台通过串行数据线连接。
（2）软件设计：编写程序，实现两台单片机之间相互发送和接收数据。
（3）实验步骤：a. 设置串行通信参数：波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等。
串行通信实验报告
串行通信实验报告实验报告：串行通信实验一、实验目的本实验旨在通过搭建串行通信系统，了解串行通信的基本原理和工作方式，掌握串行通信的相关知识和技术。
二、实验仪器和材料1. Arduino开发板B数据线3.跳线若干4.电脑三、实验原理串行通信是一种通过连续的、位的形式传输数据的通信方式。
在串行通信中，数据通过一个数据线一位一位地传输，与并行通信相比，串行通信的线路数量较少，适用于数据传输距离较远的场景。
在本实验中，我们使用Arduino开发板作为串行通信的发送和接收端，通过USB数据线连接电脑与Arduino开发板进行数据交互。
四、实验步骤1. 连接电路：将Arduino开发板通过USB数据线连接至电脑，确保连接稳定。
2. 编写Arduino代码：使用Arduino IDE软件编写Arduino代码，实现数据发送和接收的功能。
代码示例：//发送端void setuSerial.begin(9600); //设置串行通信波特率为9600void looString message = "Hello World!"; //待发送的消息Serial.println(message); //通过串行通信发送消息delay(2000); //延迟2秒//接收端void setuSerial.begin(9600); //设置串行通信波特率为9600void looif (Serial.available() { //如果串行通信接收到数据String message = Serial.readString(; //读取接收到的数据Serial.println("Received: " + message); //打印接收到的数据}3. 上传代码：将编写好的代码上传至Arduino开发板，使其开始工作。
4. 打开串行监视器：在Arduino IDE中点击“工具”菜单并选择“串行监视器”（或使用快捷键Ctrl+Shift+M）打开串行监视器。
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; 0x33FF_FF50
; 0x33FF_FF60
; 本实验将要用到的向量单元，具体值由主程序运行过程中填入
单字符数据串行通信方式下所需的初始化程序流程
设：发送采用查询方式，接收采用中断方式。
屏蔽所有中断并设置UART中断为IRQ模式 设置不同工作模式下的堆栈区起始指针 设置GPHCON寄存器确定RXD和TXD引脚 设置ULCON寄存器确定数据帧格式 设置UCON寄存器确定中断查询方式 设置UBRDIV寄存器确定波特率 清0 SRCPND和SUBSRCPND寄存器 提取中断处理程序地址并填入二级向量表 清0 INTMSK和INTSUBMSK寄存器对应位
UART异步串口通信相关程序功能模块
主程序流程框图
开始 裸机板基本功能单元初始化 读取字符数据 进入接收中断处理程序 保存现场信息 读URXH0内字符数据 清0各中断悬挂寄存器 恢复现场 中断返回
查询方式发送子程序
保存现场信息
中断方式接收子程序
中断源判别程序
设置UART0相关功能单元寄存器
设置UART0中断相关寄存器及指针 调用发送子程序发送字符 开启UART0接收中断 UART0接收中断？ N Y 检索并进入中断处理程序 返回用户模式 N 查询发送状态位 状态位=1？
Y 向UTXH0写字符数据
恢复现场 返回调用点
参考程序总体组成结构
1、数据符号化定义
（1）端口地址及数据符号化定义： （2）存储器数据宽度寄存器BWSCON内各位域需要设置的数据 （3）CPSR中各工作模式的设置位信息 （4）管理模式、IRQ模式及用户模式堆栈指针数据
2、代码区1: 裸机运行环境建立
中断方式
自动流控方式
DMA方式 中断方式 DMA方式
FIFO多字符数据收/发 FIFO多字符数据收/发 基于MODEM 数据收/发 单字符数据收/发
非自动流控方式
中断方式
查询方式 中断方式
本实验采用了单字符数据收发方式。 单字符收发方式每个通信帧只包含一个字符数据。
可以采用多次数据帧收发实现多字符数据传输(N个字符N个数据帧) 单字符收发方式可以选择查询或中断工作方式。 本实验参考程序发送采用查询方式，接收采用中断方式
波特率 时钟发 生器
PCLK FCLK/n UEXTCKL
接外设总线
TXDn 常规串行输出
UART单字符数据串行通信方式下的相关编程寄存器
以下是以UART0为例的单字符数据通信方式相关编程寄存器特点：
初始化需要编程设置的寄存器： 线控寄存器ULCON，控制寄存器UCON，波特率分频寄存器UBRDIV 数据收发过程中需要读取的状态寄存器： TX/RX状态寄存器UTRSTAT，(接收)错误状态寄存器UERSTAT 收发数据寄存器： 接收缓冲寄存器URXH，发送缓冲寄存器UTXH
参考程序内的代码说明
3、发送超级终端提示信息
ldr r0,=string1 ldr r1,=0x0 bl uart_puts get_init ldr r0,=string2 ldr r1,=0x0 bl uart_puts ldr r1,=0x0 ; r1=初值为0的发送数据计数器 ;调用发送子程序向PC机输出字符串string2 ; r1=初值为0的接收数据计数器 ; r1=初值为0的发送数据计数器 ; 调用发送子程序向PC机输出字符串string1
参考程序内的代码说明
（Main之前代码因与前章相同不再列出）
1、 初始化串口UART0相关寄存器代码
Main ldr r0,=pGPHCON; GPIO H组控制寄存器 ldr r1,=0x0a0 ; 设置GPH2为串行数据发送端TxD0，GPH3为接收端RxD0， str r1,[r0] ; 其余保留默认值0 ldr r0,=pGPHUP ; GPIO H组上拉电阻寄存器 ldr r1,=0x7f3 ; GPH2和GPH3上拉电阻接通，其余禁止 str r1,[r0] ldr r0,=pINTMOD; 中断模式寄存器设置 ldr r1,=0x0 ; 选择IRQ模式 str r1,[r0] ldr r0,=pULCON0; UART0线控寄存器 ldr r1,=0x3 ; 设置UART0帧格式为：8位有效数据，1位停止位， str r1,[r0] ;无校验，禁止红外 ldr r0,=pUCON0 ; UART0控制寄存器 ldr r1,=0x345 ; 收/发为中断或查询方式,产生接收错误中断, 中断信号为电平形式, str r1,[r0] ; 波特率发生器输入时钟为PCLK(本实验=50MHz)，其余取默认值 ldr r0,=pUBRDIV0; 波特率设置寄存器 ldr r1,=0x01a ; UBRDIV0=(PCLK/(115200*16))-1 取整≈26=0x01a str r1,[r0]
参考程序内的代码说明
2、清0有关的悬挂寄存器
ldr ldr str ldr ldr str ldr ldr str r0,=pSRCPND r1,=0xffffffff r1,[r0] r0,=pINTPND r1,=0xffffffff r1,[r0] r0,=pSUBSRCPND r1,=0x7ffff r1,[r0] ; ; ; ; ; ; ; ; ; 中断源悬挂寄存器 0=未请求，1=已请求,向对应位写1清0已有的中断请求 清0所有主中断源 中断悬挂寄存器 0=未请求，1=已请求,向对应位写1清除中断请求 清0中断悬挂寄存器所有位 子中断源悬挂寄存器，0~14位有效 0=未请求，1=已请求,向对应位写1清0已有的中断请求 清0所有子中断源
参考程序内的数据区说明
（2）二级向量表(续)
HandleDMA0 HandleDMA1 HandleDMA2 HandleDMA3 HandleMMC HandleSPI0 HandleUART1 HandleNFCON HandleUSBD HandleUSBH HandleIIC HandleUART0 HandleSPI1 HandleRTC HandleADC END # # # # # # # # # # # # # # # 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
string3 DCB 13,10," You input:",0
enterKey DCB 13,10,0 dataInput SPACE 1000
注：以上大部分信息将由字符发送子程序发送到PC机超级终端并加以显示
参考程序内的数据区说明
( 2 ) 二级向量表（共预留32个字单元，对应中断源悬挂寄存器内定义的中断源）
S3C2440目标板串口在逐个接收PC机发来的字符过程中一方面将字 符存入接收数据缓存区，另一方面又将该字符发送回PC机显示，直 到收到回车符为止。
最后将暂存在接收数据缓存区内收到的全部字符一次全部发送到PC 机显示。 本例只考虑开放UART0接收中断(用子中断源屏蔽寄存器屏蔽其它中 断 )。
（1）代码段定义及异常向量表 （2）用于设置特殊功能寄存器区的13个存储器参数 （3）以下IsrIRQ为中断源判别程序 （4）复位异常处理程序，是开机或复位后首先运行的程序 （5）设置SDRAM存储器参数 （6）初始化可能用到的不同工作模式下的堆栈区 3、代码区2: 主程序 + 字符发送子程序 + 字符接收中断子程序
DATA_AREA HandleEINT0 HandleEINT1 HandleEINT2 HandleEINT3 HandleEINT4_7 HandleEINT8_23 HandleCAM HandleBATFLT HandleTICK HandleWDT HandleTIMER0 HandleTIMER1 HandleTIMER2 HandleTIMER3 HandleTIMER4 HandleUART2 HandleLCD # # # # # # # # # # # # # # # # # ; 二级向量表起始地址为0x33FF_FF00 4 ; 0x33FF_FF00 = 二级向量表起始地址 4 ; 0x33FF_FF04 二级向量表(每表项4字节) 4 ; 0x33FF_FF08 4 ; 0x33FF_FF0C HandleEINT0 4 ; 0x33FF_FF10 HandleEINT1 4 4 4 4 ; 0x33FF_FF20 4 HandleUART0 4 4 HandleRTC 4 ; 0x33FF_FF30 HandleADC 4 4 4 handleUart0_rx 4 ; 0x33FF_FF40 接收中断子程序
实验过程描述
本程序实现S3C2440裸机系统与PC机之间的串行通信。
PC机端可以运行Windows下的串口通信工具程序“HyperTerminal” 或者Linux系统下的串口通信工具程序“Minicom”。
本程序开机运行后首先会向PC机发送一些预存的提示信息，提示PC 机在串口通信工具环境下键入字符，之后转入循环等待接收PC机发 送来的字符。 PC机每键入一个字符就会被发送到S3C2440目标板串口，若键入回 车键表示一次传输结束。
寄存器 ULCON0 UCON0 UTRSTAT0 UERSTAT0 UTXH0 URXH0 UBRDIV0 偏移地址 读写属性 0x50000000 读/ 写 0x50000004 读/ 写 0x50000010 只读 0x50000014 只读 0x50000020(L) 字节写 0x50000023(B) 0x50000024（L）字节读 0x50000027（B） 0x50000028 读/ 写 功能描述 UART0的线控寄存器 UART0控制寄存器 UART0 TX/RX状态寄存器 UART0 错误状态寄存器 UART0发送缓冲寄存器 UART0接收缓冲寄存器 UART0波特率分频寄存器 复位值 0x00 0x00 0x6 0x6 不定 不定 不定
实验电路原理
嵌入式系统异步串行通信广泛采用通过9针/孔D型连接头 连接的三线串行通信方式，包括一对收/发交叉连接的信 号线和一根共用的地线。 这种无联络信号线连接方式需要编程员注意避免出现数 据覆盖现象。