PC机串口通信的工作原理
串口通信实验报告
串⼝通信实验报告基于Labwindows/CVI的串⾏通信接⼝实验报告⼀、实验⽬的通过软件Labwindows/CVI编写仪器⾯板，通过该⾯板实现计算机与外围设备的串⼝通信。
设置好通信端⼝，波特率等参数后，在Text Box控件中输⼊数据字符，当点击发送按钮时，单⽚机开发箱中的指⽰灯发⽣相应的变化。
仪器⾯板如下图所⽰。
⼆、实验器材PC机⼀台，单⽚机开发箱，220V交流电源，Labwindows/CVI软件，导线若⼲等。
三、实验原理由于LabWindows/CVI提供了⼤量与外部代码或软件进⾏连接的机制，所以实现串⼝通信，可以使⽤其本⾝提供的RS⼀232函数库。
1.RS—232函数库RS—232函数库提供了各种⽅式的串⼝通信控制函数和I/O函数，包括：打开/关闭函数；I/O读写函数；调制解调器控制函数；串⼝设置函数；寄存器状态函数；回调函数等。
（1) 打开/关闭函数：OpenCom，OpenComConfig和CloseComo。
(2) I/O读写函数：总计有7组函数，以下为其中常⽤的四组：1） ComRd：从串⼝的接收缓冲区读指定长度的字符；2） ComRdByte：从串⼝的接收缓冲区读取⼀个字符；3） ComWrt：向串⼝的输出缓冲区中写指定长度的字符；4） ComWrtByte：向串⼝的输出缓冲区中写⼀个字符。
(3) Xmodem函数：它使⽤了⼀种包含出错检测的⽂件传输协议进⾏串⼝通信。
在这种协议中，⽂件通过信息包来传送，信息包中不仅包括了⽂件中的数据，还包括了校验和同步信息。
(4) 串⼝控制函数：总计有7组函数，以下为其中常⽤的四组：1）SetComTime：设置I/O操作超时的时间限制；2）SetCTSMode：禁⽌或允许硬件握⼿并设置硬件握⼿⽅式；3）FlushlnQ/FlushOutQ：清空输⼊/输出队列。
(5) 状态函数：主要包括端⼝状态信息和通信错误代码信息等。
(6) 回调函数InstallComCallback：为指定的串⼝安装回调函数。
单片机与pc机通信
单片机与PC机通信1. 引言随着物联网的发展，单片机在各个领域中的应用越来越广泛。
在许多场景中，单片机与PC机的通信是必不可少的。
本文将介绍单片机与PC机通信的原理、常用的通信方式，以及如何实现单片机与PC机的通信。
2. 通信原理单片机与PC机通信的原理是通过串行通信实现的。
串行通信是一种逐位传输数据的通信方式，数据的传输速率较低，但占用的引脚少，适合单片机与PC机之间的通信。
3. 通信方式单片机与PC机之间的通信方式有多种，常见的方式包括：- 串口通信：使用串口通信可以方便地实现单片机与PC机之间的数据传输。
串口通信需要通过串口线连接单片机和PC机，单片机通过串口发送数据，PC机通过串口接收数据。
- USB通信：通过USB接口连接单片机和PC机，可以实现高速的数据传输。
USB通信需要使用USB转串口模块或者USB转串口芯片来实现。
- 以太网通信：通过以太网接口连接单片机和PC机，可以实现远程的数据传输。
以太网通信需要使用以太网模块或者以太网芯片来实现。
4. 实现单片机与PC机通信的步骤下面将介绍如何实现单片机与PC机的通信。
以串口通信为例，步骤如下：4.1. 硬件连接首先，需要通过串口线连接单片机和PC机。
单片机的串口引脚连接到串口线的发送端和接收端，PC机的串口引脚连接到串口线的接收端和发送端。
确保连接正确可靠。
4.2. 单片机程序编写在单片机上编写程序，使其能够通过串口发送数据给PC机。
根据单片机的型号和开发平台，选择相应的串口通信库或者使用底层的串口驱动程序来实现串口通信功能。
4.3. PC机程序编写在PC机上编写程序，使其能够通过串口接收来自单片机的数据。
根据PC机的操作系统和编程语言，选择相应的串口通信库或者使用底层的串口驱动程序来实现串口通信功能。
4.4. 通信测试与调试编写完成的单片机程序和PC机程序可以进行通信测试与调试。
首先确保单片机和PC机之间的连接没有问题，然后运行单片机程序和PC机程序，观察数据的发送和接收情况。
串口的基本原理
串口的基本原理串口是一种用于在设备之间进行数据传输的通信接口。
它是一种基于串行数据传输的通信方式，与并行通信相对。
串口使用一根线缆进行数据传输，其中包含一个发送线和一个接收线。
数据以一个位一个位地顺序传输，称为串行传输。
在串口通信中，数据从发送方通过发送线逐位发送，然后通过接收线逐位接收到接收方。
串口通信涉及以下几个基本原理：1. 通信协议：串口通信需要使用一种协议来规定数据的传输格式和通信规则。
常用的串口通信协议包括RS-232、RS-485、USB等。
协议规定了数据的起始位、数据位、校验位和停止位等信息。
2. 波特率：波特率是指每秒钟传输的位数，用来衡量串口通信的速度。
波特率越高，传输速度越快，但也需要更高的硬件要求。
发送方和接收方必须使用相同的波特率才能正常通信。
3. 校验位：校验位用于检测数据传输是否出错。
常用的校验方式包括奇偶校验、偶校验和无校验。
接收方通过校验位验证数据的准确性，并在发现错误时进行纠正或报告。
4. 数据流控制：数据流控制用于管理数据的发送和接收，以避免数据传输过程中的数据丢失或冲突。
常用的数据流控制方式包括硬件流控制和软件流控制。
5. 缓冲区：串口通信中的发送方和接收方都使用内部缓冲区来管理数据传输。
缓冲区用于临时存储待发送或接收的数据，以便在合适的时间进行数据传输。
需要注意的是，串口通信需要发送方和接收方的硬件和软件支持，如串口芯片、驱动程序等。
在编程时，可以使用特定的串口通信库或API来控制串口的打开、读取和写入操作。
总的来说，串口通信通过顺序传输数据位，结合通信协议、波特率、校验位、数据流控制等技术，实现设备之间的数据传输。
这使得串口通信在许多领域中广泛应用，如嵌入式系统、工业自动化、通信设备等。
串行口工作原理
串行口工作原理
串行口是一种用于数据传输的硬件接口，它可以将数据逐个比特地传输。
串行口工作的基本原理是将需要传输的数据按照一定的规则进行分割，并以连续的比特序列的形式进行传输。
在串行口的工作过程中，数据被分成一个个比特，然后按照事先约定好的规则，依次传输给接收端。
这个规则包括了每个比特的位宽、传输的顺序以及同步的方式等等。
通常情况下，串行口使用的是异步传输方式，也就是说，传输时不需要事先进行时钟同步，而是在数据的起始位置插入起始位和校验位来提供同步信息。
在串行口的数据传输过程中，发送端按照一定的时序将数据比特逐个发送给接收端。
接收端按照相同的时序依次接收每个比特，并通过解码、校验等操作恢复原始数据。
为了保证数据的准确性，通常还会在传输过程中加入差错检测和纠错机制，例如CRC校验等。
串行口的工作原理与并行口不同，串行口通过逐个比特的方式传输数据，相比之下，串行口在传输速率上可能会受到一定的限制。
但是串行口的传输距离相对较长，传输线路简单，而且可以灵活选择传输速率，因此在许多应用场景下得到了广泛的应用。
例如，在计算机、通信设备、工业自动化等领域中，串行口被广泛用于连接外部设备与主机进行数据交互。
实验6 单片机与PC机间的串行通信
实验6 单片机与PC机间的串行通信一、实验目的1、掌握电平转换器件RS-232的使用方法；2、掌握Proteus VSM虚拟终端(VITUAL TERMINAL)的使用；3、掌握单片机与PC机间的串行通信软硬件设计方法。
二、实验内容实现利用虚拟终端仿真单片机与PC机间的串行通信。
PC机先发送从键盘输入的数据，单片机接收后回发给PC机。
单片机同时将收到的30～39H间的数据转换成0～9的数字显示，其他字符的数据直接显示为其ASCII码。
单片机和PC机进行通信时，要求使用的波特率、传送的位数等相同。
要能够进行数据传送也必须首先测试双方是否可以可靠通信。
可在PC机和单片机上各编制非常短小的程序，具体可分成PC机串行口发送接收程序、单片机串行口发送程序和单片机串行口发送接收程序。
这三个程序能运行通过，即可证明串行口工作正常。
PC机串行口发送接收程序设置串行口为波特率9600、8位数据、1位停止位、无奇偶校验的简单设置。
从键盘接收的字符可从串行口发送出去，从串行口接收的字符在屏幕上显示。
通过让串行口发送线和接收线短接可测试微机串行口，通过让串行口和单片机系统相接，使用此程序可进一步测试单片机的串行通信状况。
具体程序用BASIC编制，简单易懂。
直接输入即可运行。
程序RS232．三、实验电路原理图图7-1 单片机与PC机间电路原理图四、实验步骤1、在PROTEUS中画好电路原理图。
2、串口模型属性设置串口模型属性设置为：波特率―4800；数据位―8；奇偶校验―无；停止位－1，如图7-2所示。
图7-2 串口模型属性设置3、虚拟终端属性设置PCT代表计算机发送数据，PCR用来监视PC接收到的数据，它们的属性设置完全一样，如图7-3所示。
SCMT和SCMR分别是单片机的数据发送和接收终端，用来监视单片机发送和接收的数据，它们的属性设置也完全一样，如图7-4所示。
单片机和PC机双方的波特率、数据位、停止位和检验位等要确保和串口模型的设置一样，并且同单片机程序中串口的设置一致。
串行通讯原理说明--RS232_UART
对于非屏蔽电缆，计算非屏蔽电缆的电缆长度的公式如下：
??电缆长度＝(2500—接收器输入电容)／(电缆电容×1.5)?
? 电缆长度的单位是ft，输入电容的单位是pF，电缆电容的单位是pF／ft。
带状电缆的典型电容是15 pF／ft，假定接收器的输人电容是100 pF，电缆最长可以达到106 ft((2500—100)／(15×1.5) )。一个单根非屏蔽双绞线的典型电容是12 pF／ft。仍然假定输入电容为100 pF， 则最大电缆长度为133ft。
接收线信号检出(Received Line detection-RLSD)——用来表示DCE已接通通信链路，告知DTE准备接收数据。当本地的MODEM收到由通信链路另一端（远地）的MODEM送来的载波信号时，使RLSD信号有效，通知终端准备接收，并且由MODEM将接收下来的载波信号解调成数字两数据后，沿接收数据线RxD送到终端。此线也叫做数据载波检出(Data Carrier dectection-DCD）线。
能够完成上述“串<- ->并”转换功能的电路，通常称为“通用异步收发器”
（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,
典型的芯片有：Intel 8250/8251,16550。
EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
return((char)length);
}
return 0;
}
//写入函数程序为:
bWriteStatus=WriteFile(hCom,buffer,length,&length,&m_lpOverlapped)
串行通信的基本原理
本文详细介绍了串行通信的基本原理，以及在Windows NT、Win98环境下用MFC 实现串口（COM）通信的方法：使用ActiveX控件或Win API.并给出用Visual C++6.0编写的相应MFC32位应用程序。
关键词：串行通信、VC++6.0、ActiveX控件、Win API、MFC32位应用程序、事件驱动、非阻塞通信、多线程.在Windows应用程序的开发中，我们常常需要面临与外围数据源设备通信的问题。
计算机和单片机（如MCS-51）都具有串行通信口，可以设计相应的串口通信程序，完成二者之间的数据通信任务。
实际工作中利用串口完成通信任务的时候非常之多。
已有一些文章介绍串口编程的文章在计算机杂志上发表。
但总的感觉说来不太全面，特别是介绍32位下编程的更少，且很不详细。
笔者在实际工作中积累了较多经验,结合硬件、软件，重点提及比较新的技术，及需要注意的要点作一番探讨。
希望对各位需要编写串口通信程序的朋友有一些帮助。
一．串行通信的基本原理串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。
当数据从 CPU经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。
在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。
在Windows环境（Windows NT、Win98、Windows2000）下，串口是系统资源的一部分。
应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。
串口通信程序的流程如下图：二．串口信号线的接法一个完整的RS-232C接口有22根线，采用标准的25芯插头座（或者9芯插头座）。
25芯和9芯的主要信号线相同。
以下的介绍是以25芯的RS-232C为例。
①主要信号线定义：2脚：发送数据TXD； 3脚：接收数据RXD； 4脚：请求发送RTS； 5脚：清除发送CTS；6脚：数据设备就绪DSR；20脚：数据终端就绪DTR； 8脚：数据载波检测DCD；1脚：保护地； 7脚：信号地。
串口通信原理及操作流程
RXD 接收
②半双工
发
接
送
TXD / RXD
收
接
发
收
送
③全双工
发送
接收
TXD RXD
RXD TXD
接收
发送
1.4 信号的调制与解调
v 调制器（Modulator）：把数字信号转换成模拟信 号，然后送到通信线路上去。
v 解调器（Demodulator）：把从通信线源自上收到的 模拟信号转换成数字信号。
接线
DTE信号 TxD RxD RTS CTS DTR DSR DCD GND
典型应用: PC + 交叉电缆 + PC
❖RS-232 连接类型 II
DTE 信号
接线
DCE 信号
TxD RxD RTS CTS DTR DSR DCD GND
RxD TxD CTS RTS DSR DTR DCD GND
典型应用: PC + 直连电缆 + Modem
TXD
计 RXD 算 机 甲
TXD
RXD 计 算 机 乙
TXD RXD 计4 算5 机6 甲 20
近程通信连接
TXD
RXD 4计 5算 6机 20 乙
RS-232C接口存在的问题
1
2
3
传输距离短 ，传输速率
低
有电平偏移
抗干扰能力 差
SN75174
RS-422A接口
电平 ❖ RS-485的信号传输采用
两线间的电压来表示逻辑1和逻
辑0。由于发送方需要两根传输
线，接收方也需要两根传输线
。传输线采用差动信道，所以
它的干扰抑制性极好，又因为
PC机与单片机之间的串行通讯、数据的发送和接收
PC机与单片机之间的串行通讯、数据的发送和接收【摘要】本文以MCS-51单片机为例，详细介绍了PC机与单片机之间的串行通讯、数据的发送和接收。
在Windows98下利用VB的串行通讯控件可实现PC机与单片机之间的通讯。
其数据的发送和接收采用红外线通信方式，其优点是：省去了有线通信信号线的直接连接，使用简单，移动方便,微机与单片机无直接连接，属完全隔离状态，两者间不会因为电平的不同而造成数据传输的失误，抗干扰能力强。
本设计主要应用AT89C51作为控制核心，并与LED数码显示管、双向可控硅、红外发射与接收相结合的系统，充分发挥了单片机的性能。
其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
【关键字】MSC-51（单片机），红外，RS-232，电平转换器，串行通信半双工【Abstract】This text take one-chip computer MCS-51 for example , introduce a serial communication, data’s sending and receiving . Under the Windows98 we make use of a communication control of VB to achieve the communication of the machine of PC and one-chip computer. Its data’s sending and receiving adopts the method of the infrared ray communication, its advantage is that it exclude the direct link of signal line of with-wired communication ,and usage are simple, and move is convenience etc. The tiny machine have no direct conjunction with single a machine, belonging to the complete insulation appearance, can't result in the error that data deliver both because give or get an electric shock even and different, the antijam ability is strong.This design is a system that it applies AT89C51 as control core and combine the LED figures manifestation tube, MAX232CPE level changer, infrared’s sending and receiving. The system completely exerts the function of one-chip computer. Its advantage is that the hardware circuit is simple; the software function is perfect; the control system is dependable; the rate of price and function is high etc. So the system has certainly consult value.【Keyword】MSC-51(One-chip computer), infrared, RS-232, Level changer, serial communication，half duplex目录前言3第一章系统分析4 1．1 系统功能的概述 5 1．2 系统要求及主要内容 5 1．3 系统技术指标 5第二章系统总体设计6 2．1硬件设计思路 6 2．2软件设计思路 7第三章硬件电路设计7 3．1 单片机模块设计 8 3．2 红外通信（发射与接收）电路的设计 14 3．3 PC机模块的设计 17第四章串行口通信技术20 4．1 单片机串行口通信 21 4．2 PC机串口通信 24第五章软件设计25 5．1 单片机通信程序设计 25 5．2 PC机通信程序设计 29第六章系统调试30 6．1 硬件调试 30 6．2 软件调试 31 6．3 综合调试 33 6．4 故障分析及解决方案 33 6．5 结论与经验 34结束语35附录36 附录1 电路原理图 36 附录2程序流程图 38 附录3程序清单 41 附录4元器件清单 44 附录5 英文资料 45 附录6 中文翻译 52参考文献56前言单片机的英文名称是Micro Controller unit,缩写为MCU，又称为微控制器，它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。
串口通讯方法的三种实现
串口基本信息用一台电脑实验串口自发自收，实验前要将串口（以9针为例）的发送引脚（2脚）和接受引脚（3脚）短接。
三线连接：适用于计算机之间尤其是PC机和单片机之间的数据通信。
其连接信号对为（TxD,RxD）、（RxD,TxD）、（SG，SG）。
即发送数据TxD端和接受数据RxD端交叉连接，信号地SG对应连接。
七线交叉连接：适用于同型号的计算机之间的连接，如PC机间的数据通信。
其连接信号对为：（TxD,RxD）、（RxD,TxD）、（SG，SG）、（RTS,CTS）、（CTS,RTS）、（DSR.DTR）、（DTR，DSR）。
其中，TxD、RxD、SG与前面信号的含义相同，RTS为请求发送，CTS为准许发送，DSR为数据装置准备好，DTR为数据终端准备好。
在本地连接的微机系统中，RTS、CTS、DTR、DSR用作硬件联络控制信号。
目前使用的串口连接线有DB9和DB25两种连接器，用户可以国家使用的具体机器选择相应的连接器。
一个串口通讯类在/network/serialport.shtml。
PC机的RS-232接口的电平标准是-12V标示“1”，和+12V表示“0”，有些单片机的信号电平时TTL 型，即大于2.4v表示“1”，小于0.5v表示“0”，因此采用RS-232总线进行异步通信是，发送端和接受端要有一个电平转换接口。
串口通讯方法的三种实现串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。
大多数计算机包含两个基于ＲＳ２３２的串口。
串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多ＧＰＩＢ兼容的设备也带有ＲＳ一２３２口。
同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
串口通信（Serial Communication），是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。
串口通信方便易行，应用广泛。
在Windows应用程序的开发中，我们常常需要面临与外围数据源设备通信的问题。
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PC机串口通信的工作原理MCU资料2008-08-27 09:03:59 阅读22 评论0 字号：大中小订阅串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB 混淆）。
大多数计算机包含两个基于RS232的串口。
串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。
同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。
尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
它很简单并且能够实现远距离通信。
比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。
典型地，串口用于ASCII码字符的传输。
通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。
由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。
其他线用于握手，但是不是必须的。
串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。
它表示每秒钟传送的bit的个数。
例如300波特表示每秒钟发送300个bit。
当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。
这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。
通常电话线的波特率为14400，28800和36600。
波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。
高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。
b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。
当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。
如何设置取决于你想传送的信息。
比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。
扩展的ASCII码是0～255（8位）。
如果数据使用简单的文本（标准ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。
每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。
由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。
c，停止位：用于表示单个包的最后一位。
典型的值为1，1.5和2位。
由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。
因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。
适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。
有四种检错方式：偶、奇、高和低。
当然没有校验位也是可以的。
对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。
例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。
如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。
高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。
这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－一、RS485串口通信电路图二.VxWorks中基于RS485总线的串口通信协议及实现摘要：本文介绍了在嵌入式实时操作系统Vxworks下串行设备的驱动架构及实现，提出了一种基于RS-485总线的新型串口通信协议，重点讨论了基于这种协议的应用程序的设计方法，发送时主要采用了总线仲裁机制，接收时主要采用了字符合法性校验、长度校验、内容的CRC校验，提高了系统的通信效率和稳定性。
关键词：VxWorks；RS-485；通信协议；总线仲裁；CRC校验1 引言随着信息技术和互联网的飞速发展，以及计算机、通讯、数码产品等领域的高速增长，数字化时代已经来临。
嵌入式设备是数字化时代的主流产品，嵌入式软件是数字化产品的核心，作为嵌入式软件的基础和关键，嵌入式操作系统在产业发展过程中扮演着越来越重要的角色，应用遍及工业自动化、网络通信、航空航天、医疗仪器等领域。
2 RS-485总线RS-485总线接口是一种常用的串口，具有网络连接方便、抗干扰性能好、传输距离远等优点。
RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上收发器具有高的灵敏度，能检测到低达200mv的电压，可靠通信的传输距离可达数千米。
使用RS-485总线组网，只需一对双绞线就可实现多系统联网构成分布式系统、设备简单、价格低廉、通信距离长。
3 VxWorks中串口驱动的实现VxWorks操作系统是美国Wind River公司设计开发的嵌入式实时操作系统(RTOS)，是嵌入式开发环境的关键组成部分。
Vxworks操作系统的I/O 系统可以提供简单、统一、与任何设备无关的接口。
这些设备包括：面向字符设备、随机块存储设备、虚拟设备、控制和监视设备以及网络设备。
Vxworks的I/O 系统包括基本I/O 系统和缓冲I/O 系统，具有比其他I/O 系统更快速，兼容性更好的特性。
这对于实时系统是很重要的。
3.1 串口驱动架构基于vxWorks的串口设备驱动程序架构，对vxWorks的虚拟设备ttyDrv进行封装，向上将TTY设备安装到标准的I/O系统中，上层应用通过标准的I/O 接口完成对硬件设备的操作，向下提供对实际硬件设备的底层设备驱动程序。
其软件架构如图1所示。
由图1可知，串口设备驱动由两部分组成，一部分为对ttyDrv进行封装，将串行设备安装到标准的I/O系统中，提供对外的接口；另一部分为串行设备驱动程序，提供对硬件设备的基本操作。
虚拟设备ttyDrv管理着I/O系统和真实驱动程序之间的通信。
在I/O系统方面，虚拟设备ttyDrv作为一个字符型设备存在，它将自身的入口点函数挂在I/O系统上，创建设备描述符并将其加入到设备列表中。
当用户有I/O请求包到达I/O系统中时，I/O系统会调用ttyDrv相应的函数响应请求。
同时，ttyDrv管理了缓冲区的互斥和任务的同步操作。
另一方面，ttyDrv负责与实际的设备驱动程序交换信息。
通过设备驱动程序提供的回调函数及必要的数据结构，ttyDrv将系统的I/O请求作相应的处理后，传递给设备驱动程序，由设备驱动程序完成实际的I/O操作。
3.2 驱动初始化串口设备的初始化xxDevInit流程如图2。
设备驱动的初始化过程首先调用系统函数ttyDrv()，该函数通过调用iosDrvInstall()将ttyOpen()、ttyIoctl()、tyRead()、tyRead、tyWrite安装到系统驱动函数表中，供I/O系统调用。
接着根据用户入参对串口芯片寄存器进行初始化，安装驱动函数指针。
最后调用系统函数ttyDevCreate()创建ttyDrv设备。
该函数初始化设备描述符，调用tyDevInit()函数初始化tyLib、初始化select功能、创建信号量和输入输出缓冲区，调用iosDevAdd()函数将设备添加到设备列表中并将设备置为中断模式。
驱动模块初始化成功后，应用程序就可以用标准的I/O函数read()和write()收发数据了。
4 RS-485通信协议4.1 485通信帧格式表 1 485通信帧格式目的地址源地址长度控制帧净荷数据CRC检验1Byte 1Byte 1Byte 2Bytes 由长度字节确定，≤255Bytes2Bytes 长度字段不包含控制字段、检验字段。
校验字段使用CCITT的CRC16的校验方法，其生成多项式为。
校验字段默认是加上的，只有在发送方的CPU负荷比较大时，并且能够保证本帧出现的错误不会对系统产生潜在的和现实的影响，或者保证影响在可以控制在一定范围内并且可以忍受时，才考虑取消校验字段。
当接收方接收到帧的总长度减去长度字段值与帧头的长度之和，得到的结果为2时，表明发送方附带了校验和。
4.2 485数据链路层帧表 2 485链路层帧格式头标志（0x7E）485通信帧尾标志（0x7E）1Byte 最大不超过485通信帧的长度（不包括字节拆分的添加字符）2Bytes头标志是任意个数的连续的字符0x7E，尾标志也是任意个数的连续的字符0x7E。
预定头标志为1Byte，尾标志为2Bytes，在发送方的CPU认为发送完毕最后一个尾标志字符时，保证第一个尾标志字符能够完全到达目的设备。
发送方除头标志或尾标志之外，不允许出现0X7E，若遇到0X7E，则拆分成0X7D，0X5E；若出现0X7D，则拆分成0X7D，0X5D传送。
5 串行通信应用程序设计5.1 初始化配置∙创建一个51200Bytes的接收环形缓冲区，用来存放剩余的或不成帧的数据：g_tRecvRingId = rngCreate(51200);∙串口设备描述符为“myCom”，打开串口并创建设备读写描述符：g_sdwChannelFD = open(“myCom”, O_RDWR, 0);∙设置波特率：ioctl(g_sdwChannelFD, FIOBAUDRATE, g_RS485LinkCB[i].sdwBaudRate);∙清空接收、发送缓存：ioctl(g_sdwChannelFD, FIOFLUSH,0);∙工作模式设置：ioctl(g_sdwChannelFD, FIOSETOPTIONS, OPT_RAW);5.2 通信发送过程在发送之前，发送方需要按照双方约定的485通信帧格式将消息组帧，并按照约定数据链路传输协议组成485的数据链路帧。
接下来就是如何发送数据包了。
在RS-485通信中，发送过程主要采取了总线仲裁机制：在向485总线写数据时，主设备先写一字节的地址请求，所有的从设备均会收到，只有地址与之相等的从设备端口打开，其他设备全部关闭。
这样，主设备与从设备之间的通信就是点对点的。
每一个从设备均有一根请求线与主设备相连，若从设备需要与主设备通信时，先通过请求线进行请求，当请求成功后，从设备应能检测到总线上的地址与自身地址相同，从设备才能打开发送中断，才能发送消息，发送完之后必须关闭发送中断，释放总线，以保证其他从设备这段时间能与主设备正常通信，提高通信效率。
RS-485通信发送流程图如图3所示。
5.3 通信接收过程对于串口通信，仍然要关心数据接收的实时性，因此采用中断方式，利用VxWorks提供的select 函数的事件触发机制，将读串口的任务阻塞使其一直等待数据，当有数据来到的时候该任务会立刻自动响应，提高系统的实时性，调用read( )接收数据并存入先前创建的接收环形缓冲区g_tRecvRingId中直至缓冲区g_tRecvRingId满或接收完链路上的数据，接下来就是根据通信协议来处理数据包――解帧处理过程。