串口通信协议程序

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串口自定义通信协议程序

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串口自定义通信协议程序【原创实用版】目录一、串口通信协议的基础知识二、自定义串口通信协议的实现方法三、温度采集器与上位机串口通信协议的设计实例四、自定义串口通信协议的应用优势与局限性正文一、串口通信协议的基础知识串口通信协议是一种基于串行通信的数据传输方式。

与并行通信相比,串口通信协议具有线路简单、成本低的优点。

在电子设备之间进行数据传输时,常常使用串口通信协议。

在串口通信中,数据是逐个比特按顺序进行传输的。

发送方将数据字符从并行转换为串行,按位发送给接收方。

接收方收到串行数据后,再将其转换为并行数据。

这种通信方式在仅使用一根信号线的情况下完成数据传输,具有线路简单、成本低的优点。

但是,由于串口通信是按位进行的,因此传输速度较慢,且容易受到噪声干扰。

二、自定义串口通信协议的实现方法自定义串口通信协议的实现方法主要包括以下几个步骤:1.选择合适的硬件层通信协议。

常见的硬件层通信协议有 RS-232、RS-485 等。

选择合适的通信协议需要考虑通信距离、通信速率、抗干扰能力等因素。

2.设计数据帧格式。

数据帧格式包括起始符、地址符、数据长度、数据内容、校验和、结束符等。

起始符用于指示数据帧的开始,地址符用于指示数据帧的地址,数据长度用于指示数据帧的数据内容长度,数据内容用于存储实际的数据信息,校验和用于检验数据传输的正确性,结束符用于指示数据帧的结束。

3.编写下位机程序。

下位机程序主要负责发送和接收数据,实现硬件层通信协议。

在编写下位机程序时,需要考虑数据帧的组装、发送、接收、解析等方面。

4.编写上位机程序。

上位机程序主要负责与下位机进行通信,实现数据采集、控制等功能。

在编写上位机程序时,需要考虑数据帧的解析、数据处理、控制指令的发送等方面。

三、温度采集器与上位机串口通信协议的设计实例假设我们需要设计一个温度采集器与上位机之间的串口通信协议,用于实现温度采集数据上传和上位机控制每路温度测量通道的开启功能。

串口通信协议

串口通信协议

串口通信协议协议名称:串口通信协议一、引言串口通信协议是用于在计算机系统和外部设备之间进行数据传输的一种通信协议。

本协议旨在规范串口通信的数据格式、传输速率、数据校验和错误处理等方面的要求,以确保通信的稳定性和可靠性。

二、范围本协议适用于计算机系统与外部设备之间通过串口进行数据传输的场景。

三、术语定义1. 串口:计算机系统与外部设备之间进行数据传输的接口。

2. 波特率:串口通信中单位时间内传输的比特数。

3. 数据位:每个数据字节中包含的比特数。

4. 停止位:用于标识数据传输结束的比特。

5. 校验位:用于验证数据传输的正确性的比特。

6. 数据帧:串口通信中的数据传输单元,包含起始位、数据位、校验位和停止位。

四、协议规范1. 数据帧格式1.1 起始位:每个数据帧以一个起始位开始,取值为逻辑低电平。

1.2 数据位:每个数据帧包含8个数据位。

1.3 校验位:每个数据帧包含一个校验位,用于验证数据的正确性。

可选的校验方式包括奇偶校验、偶校验和无校验。

1.4 停止位:每个数据帧以一个或两个停止位结束,取值为逻辑高电平。

2. 波特率2.1 波特率的选择应根据实际需求和硬件支持来确定,常见的波特率包括9600、19200、38400、57600和115200等。

2.2 双方在通信前应协商并设置相同的波特率。

3. 数据传输3.1 发送方将数据按照数据帧格式发送给接收方。

3.2 接收方接收到数据后,根据数据帧格式解析数据。

3.3 发送方和接收方在数据传输过程中应遵循同步机制,确保数据的准确传输。

4. 错误处理4.1 发送方在发送数据时,应检测传输过程中的错误,并采取相应的错误处理措施,例如重新发送数据或通知接收方。

4.2 接收方在接收数据时,应检测传输过程中的错误,并采取相应的错误处理措施,例如请求重新发送数据或发送错误信息给发送方。

五、协议实施1. 硬件要求1.1 计算机系统和外部设备应支持串口通信功能。

1.2 串口线缆应符合标准规范,以确保信号传输的稳定性和可靠性。

串口通讯协议程序

串口通讯协议程序

串口通讯协议程序1. 介绍串口通讯协议程序是一种用于在计算机和其他设备之间进行数据传输的协议。

它通过串行通信接口(串口)实现数据的传输和接收。

串口通讯协议程序广泛应用于各种领域,如嵌入式系统、物联网、通信设备等。

2. 串口通讯原理串口通讯使用了一对数据线(发送线和接收线)和一对控制线(数据流控制线和信号线)进行数据传输。

发送端将数据从并行格式转换为串行格式,并通过发送线发送给接收端。

接收端接收到数据后,将其从串行格式转换为并行格式,并进行相应的处理。

3. 串口通讯协议串口通讯协议定义了数据的传输格式、数据的校验方式、数据的流控制等规则。

常见的串口通讯协议有RS232、RS485、UART等。

3.1 RS232RS232是一种常见的串口通讯协议,它定义了数据的传输格式和电气特性。

RS232协议使用单个传输线进行全双工通信,其中包括一个发送线(TX)和一个接收线(RX)。

RS232协议支持较短的通信距离,通常在15米以内。

3.2 RS485RS485是一种多点通讯协议,它允许多个设备通过同一条总线进行通信。

RS485协议使用两条传输线(A线和B线)进行半双工通信,其中一个设备可以同时发送和接收数据,其他设备只能发送或接收数据。

RS485协议支持较长的通信距离,通常可达1200米。

3.3 UARTUART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种常见的串口通讯协议,它定义了数据的传输格式和电气特性。

UART协议使用一个传输线进行半双工通信,其中包括一个发送线(TX)和一个接收线(RX)。

UART协议不支持多点通信,通信距离一般较短。

4. 串口通讯协议程序开发开发串口通讯协议程序需要以下步骤:4.1 硬件连接首先,需要将计算机和设备通过串口连接起来。

通常,计算机上有一个串口接口(如DB9接口),而设备上有相应的串口接口。

将计算机的串口接口与设备的串口接口通过串口线连接起来。

串口自定义通信协议程序

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串口自定义通信协议程序摘要:一、什么是自定义串口通信协议二、自定义串口通信协议的应用实例三、如何实现自定义串口通信协议四、自定义串口通信协议的优缺点五、总结正文:一、什么是自定义串口通信协议自定义串口通信协议是指在串口通信过程中,通过约定好的规则和格式来进行数据传输的一套通信规则。

这套规则通常包括数据格式、传输速率、校验方式等,以便保证数据在传输过程中的准确性和完整性。

在电子设备、计算机外设、通信设备等领域都有广泛的应用。

二、自定义串口通信协议的应用实例以温度采集器与上位机的串行通信协议为例,可以实现温度采集数据上传和上位机控制每路温度测量通的开启功能。

具体的通信协议可以参考如下步骤来实现:首先选择层通信协议设计相应的通信协议,然后编写相关的下位机程序和上位机程序,最后实现通信协议的收发机制。

三、如何实现自定义串口通信协议实现自定义串口通信协议需要以下几个步骤:1.选择合适的硬件层通信协议。

常见的硬件层通信协议有RS-232、RS-485 等。

2.设计数据格式和传输速率。

根据实际需求,确定数据格式(如字节、字符等)和传输速率。

3.实现校验和错误检测。

为了保证数据传输的准确性,需要实现校验和错误检测机制,如奇偶校验、CRC 校验等。

4.编写上下位机程序。

根据通信协议的规则,编写下位机程序(如温度采集器)和上位机程序(如上位计算机)。

5.实现通信协议的收发机制。

通过硬件设备(如串口模块)或软件(如串口通信库)实现通信协议的收发机制。

四、自定义串口通信协议的优缺点优点:1.灵活性高:自定义串口通信协议可以根据实际需求进行设计,具有较高的灵活性。

2.适用范围广:串口通信协议可以应用于各种电子设备、计算机外设、通信设备等领域。

3.实现简单:相对于其他通信协议(如TCPIP),串口通信协议实现较为简单,成本较低。

缺点:1.传输速率有限:串口通信协议的传输速率有限,不适合高速数据传输。

2.抗干扰能力较弱:串口通信协议的抗干扰能力较弱,容易受到环境干扰。

串口自定义通信协议程序

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串口自定义通信协议程序下面是一个简单的串口自定义通信协议程序的示例代码:```pythonimport serial# 打开串口ser = serial.Serial('COM1', 9600)# 定义通信协议相关的常量CMD_START = b'\x02' # 命令起始标志CMD_END = b'\x03' # 命令结束标志READ_CMD = b'\x10' # 读取数据命令WRITE_CMD = b'\x20' # 写入数据命令ACK = b'\x06' # 命令执行成功响应# 自定义的处理命令函数def process_command(command):if command == READ_CMD:# 读取数据的操作data = b'\x01\x02\x03' # 假设读取到的数据是 0x01, 0x02, 0x03return dataelif command.startswith(WRITE_CMD):# 写入数据的操作data = command[1:] # 假设要写入的数据是命令后面的字节# 执行写入操作return ACK # 写入成功响应else:# 未知命令return b'\x15' # 命令错误响应while True:# 读取串口数据data = ser.read_until(CMD_END)# 解析命令if data.startswith(CMD_START) and data.endswith(CMD_END): command = data[1:-1]# 处理命令并返回响应response = process_command(command)# 发送响应数据ser.write(CMD_START + response + CMD_END)```这是一个基于Python的串口通信程序,使用了自定义的通信协议。

[电子工程] 单片机C语言之串口通信协议(代码分享)

[电子工程]  单片机C语言之串口通信协议(代码分享)

现实生活中,我们总是要与人打交道,互通有无。

单片机也一样,需要跟各种设备交互。

例如汽车的显示仪表需要知道汽车的转速及电动机的运行参数,那么显示仪表就需要从汽车的底层控制器取得数据。

而这个数据的获得过程就是一个通信过程。

类似的例子还有控制器通常是单片机或者PLC与变频器的通信。

通信的双方需要遵守一套既定的规则也称为协议,这就好比我们人之间的对话,需要在双方都遵守一套语言语法规则才有可能达成对话。

通信协议又分为硬件层协议和软件层协议。

硬件层协议主要规范了物理上的连线,传输电平信号及传输的秩序等硬件性质的内容。

常用的硬件协议有串口,IIC,SPI,RS485,CAN和USB。

软件层协议则更侧重上层应用的规范,比如modbus协议。

好了,那这里我们就着重介绍51单片机的串口通信协议,以下简称串口。

串口的6个特征如下。

(1)、物理上的连线至少3根,分别是Tx数据发送线,Rx数据接收线,GND共用地线。

(2)、0与1的约定。

RS232电平,约定﹣5V至﹣25V之间的电压信号为1,﹢5V至﹢25V之间的电压信号为0 。

TTL电平,约定5V的电压信号为1,0V电压信号为0 。

CMOS电平,约定3.3V的电压信号为1,0V电压信号为0 。

其中,CMOS电平一般用于ARM芯片中。

(3)、发送秩序。

低位先发。

(4)、波特率。

收发双方共同约定的一个数据位(0或1)在数据传输线上维持的时间。

也可理解为每秒可以传输的位数。

常用的波特率有300bit/s, 600bit/s, 2400bit/s, 4800bit/s, 9600bit/s。

(5)、通信的起始信号。

发送方在没有发送数据时,应该将Tx置1 。

当需发送时,先将Tx置0,并且保持1位的时间。

接受方不断地侦测Rx,如果发现Rx常时间变高后,突然被拉低(置为0),则视为发送方将要发送数据,迅速启动自己的定时器,从而保证了收发双方定时器同步定时。

(6)、停止信号。

发送方发送完最后一个有效位时,必须再将Tx保持1位的时间,即为停止位。

串口通信协议

串口通信协议

VC++ 的串口通讯代翔在VC++中有两种方法可以进行串口通讯。

一种是利用Microsoft公司提供的ActiveX控件 Microsoft Communications Control。

另一种是直接用VC++访问串口。

下面将简述这两种方法。

一、Microsoft Communications ControlMicrosoft公司在WINDOWS中提供了一个串口通讯控件,用它,我们可以很简单的利用串口进行通讯。

在使用它之前,应将控件加在应用程序的对话框上。

然后再用ClassWizard 生成相应的对象。

现在我们可以使用它了。

该控件有很多自己的属性,你可以通过它的属性窗口来设置,也可以用程序设置。

我推荐用程序设置,这样更灵活。

SetCommPort:指定使用的串口。

GetCommPort:得到当前使用的串口。

SetSettings:指定串口的参数。

一般设为默认参数"9600,N,8,1"。

这样方便与其他串口进行通讯。

GetSettings:取得串口参数。

SetPortOpen:打开或关闭串口,当一个程序打开串口时,另外的程序将无法使用该串口。

GetPortOpen:取得串口状态。

GetInBufferCount:输入缓冲区中接受到的字符数。

SetInPutLen:一次读取输入缓冲区的字符数。

设置为0时,程序将读取缓冲区的全部字符。

GetInPut:读取输入缓冲区。

GetOutBufferCount:输出缓冲区中待发送的字符数。

SetOutPut:写入输出缓冲区。

一般而言,使用上述函数和属性就可以进行串口通讯了。

以下是一个范例。

#define MESSAGELENGTH 100class CMyDialog : public CDialog{protected:VARIANT InBuffer;VARIANT OutBuffer;CMSComm m_Com;public:......}BOOL CMyDiaLog::OnInitDialog(){CDialog::OnInitDialog();m_Com.SetCommPort(1);if (!m_Com.GetPortOpen()) {m_Com.SetSettings("57600,N,8,1");m_Com.SetPortOpen(true);m_Com.SetInBufferCount(0);SetTimer(1,10,NULL);InBuffer.bstrVal=new unsigned short[MESSAGELENGTH];OutBuffer.bstrVal=new unsigned short[MESSAGELENGTH];OutBuffer.vt=VT_BSTR;}return true;}void CMyDiaLog::OnTimer(UINT nIDEvent){if (m_Com.GetInBufferCount()>=MESSAGELENGTH) {InBuffer=m_Com.GetInput();// handle the InBuffer.// Fill the OutBuffer.m_Com.SetOutput(OutBuffer);}CDialog::OnTimer(nIDEvent);}用该控件传输的数据是UNICODE格式。

uart串口通信协议

uart串口通信协议

uart串口通信协议UART串口通信协议。

UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种通用的异步串行通信接口,广泛应用于各种嵌入式系统和外设设备之间的通信。

在本文中,我们将介绍UART串口通信协议的基本原理、通信流程以及常见问题解决方法。

1. 基本原理。

UART串口通信是一种点对点的通信方式,由发送端和接收端组成。

通信的基本单位是一个字节(8位),包括起始位、数据位、校验位和停止位。

在通信开始之前,发送端和接收端必须约定好通信的波特率、数据位、校验位和停止位等参数,以确保通信的准确性和稳定性。

2. 通信流程。

UART串口通信的流程一般包括以下几个步骤:a. 发送端准备好要发送的数据,并将数据写入UART发送缓冲区。

b. UART发送端根据约定的参数,将数据以一定的波特率发送出去,包括起始位、数据位、校验位和停止位。

c. 数据经过传输介质(如串口线)传输到接收端。

d. UART接收端接收到数据后,将数据读取到接收缓冲区。

e. 接收端根据约定的参数,对接收到的数据进行解析和处理。

3. 常见问题解决方法。

在实际应用中,UART串口通信可能会遇到一些常见问题,如数据丢失、波特率不匹配、数据格式错误等。

针对这些问题,我们可以采取一些解决方法:a. 数据丢失,可以通过增加数据缓冲区的大小、提高处理数据的速度等方式来解决。

b. 波特率不匹配,发送端和接收端的波特率必须一致,否则会导致数据传输错误,可以通过修改通信参数来解决。

c. 数据格式错误,检查数据位、校验位和停止位等参数是否设置正确,确保发送端和接收端的参数一致。

总结。

通过本文的介绍,我们了解了UART串口通信协议的基本原理、通信流程以及常见问题解决方法。

在实际应用中,我们需要根据具体的需求和场景来合理选择通信参数,并严格遵守通信协议,以确保通信的稳定和可靠。

希望本文能对您有所帮助,谢谢阅读!。

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主机程序:/*主机主要处理:主—>从 1.给从机发送命令2.给从机发送数据3.命令从机向主机发送数据从—>主由中断程序处理根据从机发送过来的请求类型0.请求主机发送命令(包括主到从的1,2命令)1.请求主机接收数据2,3保留*/#include<reg51.h>#include <string.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define slav1_addr 0x01#define slav2_addr 0x02#define COMEND 0#define REC_DATE 1//主机向从机发送多数据命令高四位为1111,所以其他命令高四位不能为1111#define cmd_X 0x12#define cmd_rec_data 0x11sbit signal=P3^2;uchar temp_addr,num,rec,style,re_addr;uchar buf[20];uchar rec_data[10];void delay(unsigned int i){while(i--);}void init_uart(void){TMOD=0x20; //定时器方式2--8位reload模式TH1=0xfd;TL1=0xfd;PCON=0; //波特率不加倍SCON=0xf0; //方式三TB8=1; //发送地址时第九位为1SM2=1; //接收到第九位为1时才能接收数据TR1=1; //要在设置scon后开定时ES=1; //开中断EA=1;}//发送命令void uart_send_cmd(uchar addr,uchar cmd)//uchar *date){while(signal==0); //检查总线是否被占signal=0; //占用总线EA=0;//关中断do{do{SBUF=addr; //发送从机地址while(TI!=1);TI=0;}while(RI!=1); //一直等待从机响应//while循环里可加入出错处理temp_addr=SBUF;RI=0;}while(temp_addr!=addr); //一直等到从机回应的地址相同//while循环里可加入出错处理TB8=0; //发送数据第9位为0// SM2=0; // 接收到第九位为1时才置位RI//每次一个数据SBUF=cmd;while(TI!=1);TI=0;TB8=1;// SM2=1;RI=0;TI=0; //不处理期间发生的中断EA=1;signal=1; //释放总线}//主机向从机发送多数据//自动计算发送数据长度void uart_send_data(uchar addr,uchar *date){uchar n;while(signal==0); //检查总线是否被占signal=0; //占用总线EA=0; //关中断do{do{SBUF=addr; //发送从机地址while(TI!=1);TI=0;}while(RI!=1); //一直等待从机响应//while循环里可加入出错处理temp_addr=SBUF;RI=0;}while(temp_addr!=addr); //一直等到从机回应的地址相同//while循环里可加入出错处理TB8=0; //发送数据第9位为1SM2=0; // 接收到第九位为1时才置位RInum=strlen(date);SBUF=(0xf0|num); //向从机发送接收多数据命令//高四位为标志位低四位为数据长度while(TI!=1);TI=0;delay(200) ; //等待从机能稳定(从机产生接收中断需要时间) for(n=0;n<num;n++) //发送多个数据{SBUF=date[n];while(TI!=1);TI=0;delay(2) ; //放慢发送速度使从机能稳定接收}TB8=1;SM2=1;RI=0;TI=0; //不处理期间发生的中断EA=1;signal=1;}//主机请求从机发送数据过来void cmd_rec(uchar addr ){uchar numb,n;while(signal==0); //检查总线是否被占signal=0; //占用总线EA=0;//关中断do{do{SBUF=addr; //发送从机地址while(TI!=1);TI=0;}while(RI!=1); //一直等待从机响应//while循环里可加入出错处理temp_addr=SBUF;RI=0;}while(temp_addr!=addr); //一直等到从机回应的地址相同//while循环里可加入出错处理TB8=0; //发送数据第9位为1SM2=0; // 接收到第九位为1时才置位RI//每次一个数据SBUF=cmd_rec_data; //发送命令while(TI!=1);TI=0;while(RI!=1); //接收要受到数据的个数RI=0;numb=SBUF;for(n=0;n<numb;n++) //接收数据{while(RI!=1);RI=0;rec_data[n]=SBUF;}TB8=1;SM2=1;RI=0;TI=0; //不处理期间发生的中断EA=1;signal=1;}void main(void){init_uart();signal=1; //初始化总线状态buf[0]=1; buf[1]=1; b uf[2]=1; buf[3]=5;uart_send_cmd(slav1_addr,0x55);uart_send_cmd(slav2_addr,0x77);uart_send_data(slav1_addr,buf);cmd_rec(slav1_addr);P1=rec_data[3];while(1);}/*处理从机的数据请求0 请求主机发送命令1 请求主机接收数据*/void series() interrupt 4{if(RI==1){RI=0;rec=SBUF; //从机发送数据时SM2=0 从机发送的数据不能与其他从机地址相同//接收到的数据低6位为从机地址高2位为向主机请求的命令类型style=(rec>>6); //取出数据类型位命令请求or 数据请求re_addr= (rec&0x3f); //取出地址位if(style==COMEND) //从机向主机发送命令请求{uart_send_cmd(re_addr,cmd_X); //or uart_send_data(re_addr,buf);}else if(style==REC_DA TE) //从机向主机发送数据请求{cmd_rec(re_addr ) ;}}}从机程序#include<reg51.h>#include <string.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define slav1_addr 0x01#define cmd_rec_data 0x11sbit signal=P3^2;uchar date[10];uchar send_buf[10];uchar n,cmd_res_mul_data_flag,temp;uchar temp_addr=0,data_flag=0,sbuf_code=0;void delay(unsigned int i){while(--i);}void cmd_to_mast(uchar cmd_mast){while(signal==0); //检查总线是否被占signal=0; //占用总线}void init_uart(void){TMOD=0x20; //定时器方式2--8位reload模式TH1=0xfd;TL1=0xfd;PCON=0; //波特率不加倍SCON=0xf0;SM2=1;TB8=1;TR1=1;ES=1;EA=1;}void dill_cmd_rec_data(uchar *date){uchar n,num;SM2=0;TB8=0;EA=0;num=strlen(date);SBUF=num;while(TI!=1);TI=0; //发送数据的个数delay(20); //等待主机接收到for(n=0;n<num;n++) //发送多个数据{SBUF=date[n];while(TI!=1);TI=0;delay(2) ; //放慢发送速度使主机能稳定接收}SM2=1;TB8=1;EA=1;}void main(void){init_uart();signal=1;send_buf[0]=1;send_buf[1]=4;send_buf[2]=2;send_buf[3]=5;{P1=sbuf_code;P2=date[3];if(sbuf_code==cmd_rec_data)//向主机发送数据{dill_cmd_rec_data(send_buf);sbuf_code=0; //记得命令清零}}}void uart_isr() interrupt 4{if(RI==1){RI=0;temp_addr=SBUF;if(data_flag==1) //必须在前面判断,发送的数据可能与地址相同{ //// sbuf_code=temp_addr;if((temp_addr&0xf0)==0xf0) //收到接收多数据命令{ //高四位为标志位低四位为数据长度temp=(sbuf_code&0x0f);for(n=0;n<temp;n++){while(RI!=1);RI=0;date[n]=SBUF;}data_flag=0; //多数据通信时可通过判断通信结束位来置零data_flagSM2=1;TB8=1;}else //接收到的是普通命令{sbuf_code=temp_addr;data_flag=0; //多数据通信时可通过判断通信结束位来置零data_flagSM2=1;}else if(temp_addr==slav1_addr){EA=0; //关中断REN=0; //停止接收防止主机的多次从发造成的多次中断SBUF=slav1_addr;while(TI!=1);TI=0;EA=1;SM2=0; //无论第九位0或者1都能接收// TB8=0; //准备接收REN=1;data_flag=1; //接收数据标志位置位RI=0; //再次清零中断标志防止主机的多次从发造成的多次中断} //虽然多次发过来的地址不会对主机发过来的数据产生影响(SM2已置位),但会产生中断}}。

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