串口通信原理
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一、串口通信原理
串口通讯对单片机而言意义重大,不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端,而且也能实现计算机对单片机的控制。由于其所需电缆线少,接线简单,所以在较远距离传输中,得到了广泛的运用。串口通信的工作原理请同学们参看教科书。
以下对串口通信中一些需要同学们注意的地方作一点说明:
1、波特率选择
波特率(Boud Rate)就是在串口通信中每秒能够发送的位数(bits/second)。MSC- 51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。其中,模式0和模式2波特率计算很简单,请同学们参看教科书;模式1和模式3的波特率选择相同,故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。
在串行端口工作于模式1,其波特率将由计时/计数器1来产生,通常设置定时器工作于模式2(自动再加模式)。在此模式下波特率计算公式为:
波特率=(1+SMOD)*晶振频率/(384*(256-TH1))
其中,SMOD——寄存器PCON的第7位,称为波特率倍增位;
TH1——定时器的重载值。
在选择波特率的时候需要考虑两点:首先,系统需要的通信速率。这要根据系统的运作特点,确定通信的频率范围。然后考虑通信时钟误差。使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。为了通信的稳定,我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。
下面举例说明波特率选择过程:假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下,晶振频率为12MHz,设置SMOD=1(即波特率倍增)。则
TH1=256-62500/波特率
根据波特率取值表,我们知道可以选取的波特率有:1200,2400,4800,9600,19200。列计数器重载值,通信误差如下表:
因此,在通信中,最好选用波特率为1200,2400,4800中的一个。
2、通信协议的使用
通信协议是通信设备在通信前的约定。单片机、计算机有了协议这种约定,通信双方才能明白对方的意图,以进行下一步动作。假定我们需要在PC机与单片机之间进行通信,在双方程式设计过程中,有如下约定:
0xA1:单片机读取P0端口数据,并将读取数据返回PC机;
0xA2:单片机从PC机接收一段控制数据;
0xA3:单片机操作成功信息。
在系统工作过程中,单片机接收到PC机数据信息后,便查找协议,完成相应的操作。当单片机接收到0xA1时,读取P0端口数据,并将读取数据返回PC机;当单片机接收到0xA2时,单片机等待从PC机接收一段控制数据;当PC机接收到0xA3时,就表明单片机操作已经成功。
3、硬件连接
51单片机有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和计算机之间可以方便地进行串口
通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件,比如计算机的串口是RS232电平的,而单片机的串口是TTL电平的,两者之间必须有一个电平转换电路,我们采用了专用芯片MAX232进行转换,虽然也可以用几个三极管进行模拟转换,但是还是用专用芯片更简单可靠。我们采用了三线制连接串口,也就是说和计算机的9针串口只连接其中的3根线:第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。这是最简单的连接方法,但是对我们来说已经足够使用了,电路如下图所示,MAX232的第10脚和单片机的11脚连接,第9脚和单片机的10脚连接,第15脚和单片机的20脚连接。
使用MAX232串口通信电路图(9孔串口接头)
串口通讯的硬件电路如上图所示为了能够在计算机端看到单片机发出的数据,我们必须借助一个WINDOWS软件进行观察,这里利用如下图标的一个免费计算机串口调试软件来观察。
二、串口调试助手窗口
国网笔试知识点详解 通信原理
1.通信系统的基本概念 信息、数据和信号 信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现,它反映了客观事物的存在形式或运动状态 数据是信息的载体,是信息的表现形式。 信号是数据在传输过程的具体物理表示形式,具有确定的物理描述。 传输介质是通信中传送信息的载体,又称为信道 模拟通信和数字通信 通信系统主要由5个基本系统元件构成,信源、转换器、信道、反转换器、信宿 源系统将信源发出的信息转换成适合在传输系统中传输的信号形式,通过信道传输到目的系统,目的系统再将信号反变换为具体的信息 通过系统的传输的信号一般有模拟信号和数字信号两种表达方式 模拟信号是一个连续变化的物理量,即在时间特性上幅度(信号强度)的取值是连续的,一般用连续变化的电压表示 数字信号是离散的,即在时间特性上幅度的取值是有限的离散值,一般用脉冲序列来表示 数字信号比模拟信号可靠性高,数字信号比较容易存储、处理和传输 数据通信的技术指标 1、信道带宽:是描述信道传输能力的技术指标,它的大小是由信道的物理特性决定的。 信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带度 2、数据传输速率:称为比特率,是指信道每秒钟所能传输的二进制比特数,记为bps,常见的单位有Kbps、Mpbs、Gbps等,数据传输速率的高低,由每位数据所占的时间决定,一位数据所占用的时间宽度越小,则传输速率越高 3、信道容量: 信道的传输能力是有一定限制的,信道传输数据的速率的上限,称为信道容量,一般表示单位时间内最多可传输的二进制数据的位数 C=Wlog2(1+S/N) C为信道容量;W为信道带宽;N为噪声功率;S为信号功率 S/N为信噪比,用来描述信道的质量,噪声小的系统信噪比高,信噪比S/N通常用10lg(S/N)来表示,其单位为分贝。 无噪声离散信道容量公式为C=2Wlog2L (L为传输二进制信号) 4、波特率: 是传输的信号值每秒钟变化的次数,如果被传输的信号周期为T,则波特率Rb=1/T。Rb 称为波形速率或调制速率。 R=Rblog2V V表示所传输信号所包含的离散电平数 5、信道延迟 信号沿信道传输需要一定的时间,就是信道延迟,信道延迟时间的长短,主要受发送设备和接收设备的响应时间、通信设备的转发和等待时间、计算机的发送和接收处理时间、传输介质的延迟时间等的影响。 信道延迟=计算机的发送和接收处理时间+传输介质的延迟时间+发送设备和接收设备的称
RS232串口通信详解
RS232串口通信详解(引脚定义,电气特性,传输格式,接收过程,单片机晶振,RS485,RS422) 通信原理知识2010-01-03 20:53 阅读1 评论0 字号:大中小RS232串口通信详解(引脚定义,电气特性,传输格式,接收过程,单片机晶振,RS485,RS422) 串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。 --------------------------------- 串口的引脚定义: 信号方向来 9芯 缩写描述 自 1调制解调器CD载波检测 2调制解调器RXD接收数据 3PC TXD发送数据 4PC DTR数据终端准备好 5GND信号地 6调制解调器DSR通讯设备准备好 7PC RTS请求发送 8调制解调器CTS允许发送 9调制解调器RI响铃指示器
两个串口连接时,接收数据针脚与发送数据针脚相连,彼此交叉,信号地对应相接即可。 --------------------------------- 串口的电气特性: 1)RS-232串口通信最远距离是50英尺 2)RS232可做到双向传输,全双工通讯,最高传输速率20kbps 3)RS-232C上传送的数字量采用负逻辑,且与地对称 逻辑1:-3 ~-15V 逻辑0:+3~+15V 所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片: --------------------------------- 串口通信参数: a)波特率:RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。 b)数据位: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)。 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。由于数是在传输线上定时的,并且每一
用C#一步步写串口通信分析解析
我们来看具体的实现步骤。 公司要求实现以下几个功能: 1):实现两台计算机之前的串口通信,以16进制形式和字符串两种形式传送和接收。 2):根据需要设置串口通信的必要参数。 3):定时发送数据。 4):保存串口设置。 看着好像挺复杂,其实都是纸老虎,一戳就破,前提是你敢去戳。我尽量讲的详细一些,争取说到每个知识点。 在编写程序前,需要将你要测试的COM口短接,就是收发信息都在本地计算机,短接的方式是将COM口的2、3号针接起来。COM 口各针的具体作用,度娘是这么说的:COM口。记住2、3针连接一定要连接牢固,我就是因为接触不良,导致本身就不通,白白花掉了一大半天时间调试代码。 下面给出主要的操作界面,如下:
顺便,我将所有控件对应的代码名字也附上了,相信对初学者来说,再看下面的代码会轻松很多。控件名字命名的方法是“控件名+作用”的形式,例如“打开串口”的开关按钮,其名字是btnSwitch (btn就是button的简写了)。我认为这种命名控件的方式比较好,建议大家使用,如果你有好的命名方式,希望你能告诉我! 下面我们将各个功能按照从主到次的顺序逐个实现。(我分块给出代码实现,详细代码见链接:《C#串口通信工具》)
一、获取计算机的COM口总个数,将它们列为控件cbSerial的候选项,并将第一个设为cbSerial的默认选项。 这部分是在窗体加载时完成的。请看代码: (很多信息代码的注释里讲的很清楚,我就不赘述了。) [csharp]view plaincopyprint? 1.//检查是否含有串口 2. string[] str = SerialPort.GetPortNames(); 3. if (str == null) 4. { 5. MessageBox.Show("本机没有串口!", "Error"); 6. return; 7. } 8. 9. //添加串口项目 10. foreach (string s in System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames()) 11. {//获取有多少个COM口 12. cbSerial.Items.Add(s); 13. } 14. 15. //串口设置默认选择项
RS232串口通讯详解
串口通讯—RS-232-C详解 蓝鸟发表于 2005-9-22 16:19:34 串行通信接口标准经过使用和发展,目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以,以RS-232C为主来讨论。RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0~20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题,如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备,因此,它作为一种标准,目前已在微机通信接口中广泛采用。 在讨论RS-232C接口标准的内容之前,先说明两点: 首先,RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此这个标准的制定,并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机(更准确的说,是计算机接口)与终端或外设之间的近端连接标准。显然,这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的,甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解,我们对RS-232C标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。 其次,RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”,都是站在DTE立场上,而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中,往往是CPU和I/O设备之间传送信息,两者都是DTE,因此双方都能发送和接收。 一、RS-232-C RS-232C标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准,其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会,RS(ecommeded standard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改(1969),在这之前,有RS232B、RS232A。。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有EIARS-232-C、EIARS-422-A、 EIARS-423A、EIARS-485。这里只介绍EIARS-232-C(简称232,RS232)。例如,目前在IBM PC机上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。 1.电气特性 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。 在TxD和RxD上:逻辑1(MARK)=-3V~-15V 逻辑0(SPACE)=+3~+15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上: 信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V~+15V 信号无效(断开,OFF状态,负电压)=-3V~-15V
串行通讯原理说明--RS232_UART
串行通讯原理说明--RS232,UART电平等介绍 串行通讯:一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。 串行通讯的特点是:数据位传送,传按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成,成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。 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。 在TxD和RxD上:逻辑1(MARK) =-3V~-15V 逻辑0(SPACE)=+3~+15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上: 信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V~+15V 信号无效(断开,OFF状态,负电压) = -3V~-15V 数据传输时,低位在前,高位在后 数据位:1位、2位 停止位:1位、1.5位、2位 .流控制在串行通讯中的作用 解决丢失数据的问题 .硬件流控制 硬件流控制常用的有RTS/CTS(请求发送/清除发送)流控制和DTR/DSR(数据终端就绪/ 数据设置就绪)流控制 .软件流控制 一般通过XON/XOFF来实现软件流控制。 奇校验:所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中,“1”的个数为奇数,如: 1 0110,0101 0 0110,0001 偶校验:所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中,“1”的个数为偶数,如: 1 0100,0101
RS232串口通信详解
串口就是计算机上一种非常通用的设备通信协议。 --------------------------------- 串口的引脚定义: 9芯信号方向来自缩写描述 1调制解调器CD载波检测 2调制解调器RXD接收数据 3PC TXD发送数据 4PC DTR数据终端准备好 5GND信号地 6调制解调器DSR通讯设备准备好 7PC RTS请求发送 8调制解调器CTS允许发送 9调制解调器RI响铃指示器 两个串口连接时,接收数据针脚与发送数据针脚相连,彼此交叉,信号地对应相接即可。--------------------------------- 串口的电气特性: 1)RS-232串口通信最远距离就是50英尺 2)RS232可做到双向传输,全双工通讯,最高传输速率20kbps 3)RS-232C上传送的数字量采用负逻辑,且与地对称 逻辑1:-3 ~-15V 逻辑0:+3~+15V 所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片:
--------------------------------- 串口通信参数: a)波特率:RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、 4800、9600、19200波特。b)数据位:标准的值就是5、7与8位,如何设置取决于您想传送的信息。比如,标准的ASCII码就是0~127(7位);扩展的ASCII码就是0~255(8位)。 c)停止位:用于表示单个包的最后一位,典型的值为1,1、5与2位。由于数就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。因此停止位不仅仅就是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同步的机会。d)奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。对于偶与奇校验的情况,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,如果数据就是011,那么对于偶校验,校验位为 0,保证逻辑高的位数就是偶数个。如果就是奇校验,校验位位1,这样就有3个逻辑高位。 --------------------------------- 串口通信的传输格式: 串行通信中,线路空闲时,线路的TTL电平总就是高,经反向 RS232的电平总就是低。一个数据的开始RS232线路为高电平,结束时Rs232为低电平。数据总就是从低位向高位一位一位的传输。示波器读数时,左边就是数据的高位。 例如,对于16进制数据55aaH,当采用8位数据位、1位停止位传输时,它在信号线上的波形如图1(TTL电平)与图 2(RS-232电平)所示。 55H=01010101B,取反后10101010B,加入一个起始位1,一个停止位0,55H的数据格式为1010101010B; aaH=10101010B,取反后01010101B,加入一个起始位1,一个停止位0,55H的数据格式为1101010100B;
串口通信原理
一、串口通信原理 串口通讯对单片机而言意义重大,不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端,而且也能实现计算机对单片机的控制。由于其所需电缆线少,接线简单,所以在较远距离传输中,得到了广泛的运用。串口通信的工作原理请同学们参看教科书。 以下对串口通信中一些需要同学们注意的地方作一点说明: 1、波特率选择 波特率(Boud Rate)就是在串口通信中每秒能够发送的位数(bits/second)。MSC- 51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。其中,模式0和模式2波特率计算很简单,请同学们参看教科书;模式1和模式3的波特率选择相同,故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。 在串行端口工作于模式1,其波特率将由计时/计数器1来产生,通常设置定时器工作于模式2(自动再加模式)。在此模式下波特率计算公式为: 波特率=(1+SMOD)*晶振频率/(384*(256-TH1)) 其中,SMOD——寄存器PCON的第7位,称为波特率倍增位; TH1——定时器的重载值。 在选择波特率的时候需要考虑两点:首先,系统需要的通信速率。这要根据系统的运作特点,确定通信的频率范围。然后考虑通信时钟误差。使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。为了通信的稳定,我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。 下面举例说明波特率选择过程:假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下,晶振频率为12MHz,设置SMOD=1(即波特率倍增)。则 TH1=256-62500/波特率 根据波特率取值表,我们知道可以选取的波特率有:1200,2400,4800,9600,19200。列计数器重载值,通信误差如下表: 因此,在通信中,最好选用波特率为1200,2400,4800中的一个。 2、通信协议的使用 通信协议是通信设备在通信前的约定。单片机、计算机有了协议这种约定,通信双方才能明白对方的意图,以进行下一步动作。假定我们需要在PC机与单片机之间进行通信,在双方程式设计过程中,有如下约定: 0xA1:单片机读取P0端口数据,并将读取数据返回PC机; 0xA2:单片机从PC机接收一段控制数据; 0xA3:单片机操作成功信息。 在系统工作过程中,单片机接收到PC机数据信息后,便查找协议,完成相应的操作。当单片机接收到0xA1时,读取P0端口数据,并将读取数据返回PC机;当单片机接收到0xA2时,单片机等待从PC机接收一段控制数据;当PC机接收到0xA3时,就表明单片机操作已经成功。 3、硬件连接 51单片机有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和计算机之间可以方便地进行串口
51单片机串口通信的原理与应用流程解析
51单片机串口通信的原理与应用流程解析 一、原理简介 51 单片机内部有一个全双工串行接口。什么叫全双工串口呢?一般来说,只能接受或只能发送的称为单工串行;既可接收又可发送,但不能同时进行的称为半双工;能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式,其突出优点是只需一根传输线,可大大降低硬件成本,适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。 与之前一样,首先我们来了解单片机串口相关的寄存器。 SBUF 寄存器:它是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器,可同时发送、接收数据,可通过指令对SBUF 的读写来区别是对接收缓冲器的操作还是对发送缓冲器的操作。从而控制外部两条独立的收发信号线RXD(P3.0)、TXD(P3.1),同时发送、接收数据,实现全双工。 串行口控制寄存器SCON(见表1)。 表1 SCON寄存器 表中各位(从左至右为从高位到低位)含义如下。 SM0 和SM1 :串行口工作方式控制位,其定义如表2 所示。 表2 串行口工作方式控制位 其中,fOSC 为单片机的时钟频率;波特率指串行口每秒钟发送(或接收)的位数。 SM2 :多机通信控制位。该仅用于方式2 和方式3 的多机通信。其中发送机SM2 = 1(需要程序控制设置)。接收机的串行口工作于方式2 或3,SM2=1 时,只有当接收到第9 位数据(RB8)为1 时,才把接收到的前8 位数据送入SBUF,且置位RI 发出中断申请引发串行接收中断,否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0 时,就不管第位数据是0 还是1,都将数据送入SBUF,并置位RI 发出中断申请。工作于方式0 时,SM2 必须为0。
WIN_API串口通信详细讲解带范例程序说明
WIN32 API串口通讯实例教程 第一节实现串口通讯的函数及串口编程简介 API函数不仅提供了打开和读写通讯端口的操作方法,还提供了名目繁多的函数以支持对串行通讯的各种操作。常用函数及作用下: 函数名作用 CreateFile 打开串口 GetCommState 检测串口设置 SetCommState 设置串口 BuilderCommDCB 用字符串中的值来填充设备控制块 GetCommTimeouts 检测通信超时设置 SetCommTimeouts 设置通信超时参数 SetCommMask 设定被监控事件 WaitCommEvent 等待被监控事件发生 WaitForMultipleObjects 等待多个被监测对象的结果 WriteFile 发送数据 ReadFile 接收数据 GetOverlappedResult 返回最后重叠(异步)操作结果 PurgeComm 清空串口缓冲区,退出所有相关操作 ClearCommError 更新串口状态结构体,并清除所有串口硬件错误 CloseHandle 关闭串行口 用Windows API 编写串口程序本身是有巨大优点的,因为控制能力会更强,效率也会更高。 API编写串口,过程一般是这样的: 1、创建串口句柄,用CreateFile; 2、对串口的参数进行设置,其中比较重要的是波特率(BaudRate),数据宽度(BytesBits),奇偶校验(Parity),停止位(StopBits),当然,重要的还有端口号(Port); 3、然后对串口进行相应的读写操作,这时候用到ReadFile和WriteFile函数; 4、读写结束后,要关闭串口句柄,用CloseFile。 下面依次讲述各个步骤的过程。
串行通信技术-模拟信号转换接口
微机原理与应用实验报告6 实验9串行通信技术 实验10A模拟信号转换接口 实验报告
实验九串行通信技术 一、实验目的 1. 了解异步串行通信原理; 2. 掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法; 二、实验任务 1. 了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能,掌握串口助手的使用 (1)利用PC机的串口助手程序控制串口,实现串口的自发自收功能 为实现PC串口的自发自收功能,须现将实验板上的扩展板去下,并将单片机板上的BRXD和BTXD用杜邦线进行短接,连接图如下所示: 由此可以实现PC串口的自收自发功能。 (2)思考题:异步串行通信接口的收/发双方是怎么建立起通信的 首先在异步通信中,要求接收方和发送方具有相同的通信参数,即起始位、停止位、波特率等等。在满足上面条件的情况下,发送方对于每一帧数据按照起始位数据位停止位的顺序进行发送,而接收方则一直处于接受状态,当检测到起始位低电平时,看是采集接下来发送方发送过来的数据,这样一帧数据(即一个字符)传送完毕,然后进行下一帧数据的接受。这样两者之间就建立起了通信。 2. 查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信 (1)硬件连接图
(2)C语言程序 采用SMCLK=1.0MHz时,程序如下:
其中SMCLK=1MHz,波特率采用的是9600,采用低频波特方式,则N=1000000/9600=104.1666…,故UCA0BR1=0,UCA0BR0=104,UCBRS=1; 当采用外部晶振时,时钟采用默认设置即可,程序如下:
也是采用了低频波特率方式,所以关于波特率设置的相关计算和上面是一样的。 (3)思考:如果在两个单片机之间进行串行通信,应该如何设计连线和编程? 由于在上面的连线中将单片机上的P1.2和BRXD相连,P1.1和BTXD相连,所以若要在两个单片机之间进行通信,首先应该将两个单片机的P1.2和P1.1交叉相连,并根据上面的程序进行相同的关于端口和波特率相关的设置即可实现两个单片机之间的通信。 3. (提高)利用PC机RS232通信接口与单片机之间完成串行通信 (1)硬件连接图 在实验时,采用了将PC机的串口com1直接连接至MSP430F149的孔型D9连接器上,G2553单片机的输出引脚P1.1和P1.2分别与F149单片机上的URXD1和UTXD1相连接,连接图如下所示:
PC机串口通信的工作原理
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
C#串口通信:MSComm控件使用详解
C#串口通信:MSComm控件使用详解 目次 MSComm 控件两种处理通讯的方式 CommPort 属性 RThreshold 属性 CTSHolding 属性 SThreshold 属性 CDHolding 属性 DSRHolding 属性 Settings 属性 InputLen 属性 EOFEnable 属性 Handshake 常数 OnComm 常数 InputMode 常数 错误消息 MSComm 控件通过串行端口传输和接收数据,为应用程序提供串行通讯功能。MSComm控件在串口编程时非常方便,程序员不必去花时间去了解较为复杂的API函数,而且在VC、VB、Delphi 等语言中均可使用。Microsoft Communications Control(以下简称MSComm)是Microsoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的ActiveX控件,它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法。具体的来说,它提供了两种处理通信问题的方法:一是事件驱动(Event-driven)方法,一是查询法。 1.MSComm控件两种处理通讯的方式 MSComm控件提供下列两种处理通讯的方式:事件驱动方式和查询方式。 1.1 事件驱动方式 事件驱动通讯是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法。在许多情况下,在事件发生时需要得到通知,例如,在串口接收缓冲区中有字符,或者Carrier Detect (CD) 或Request To Send (RTS) 线上一个字符到达或一个变化发生时。在这些情况下,可以利用MSComm 控件的OnComm 事件捕获并处理这些通讯事件。OnComm 事件还可以检查和处理通讯错误。所有通讯事件和通讯错误的列表,参阅CommEvent 属性。在编程过程中,就可以在OnComm事件处理函数中加入自己的处理代码。这种方法的优点是程序响应及时,可靠性高。每个MSComm 控件对应着一个串行端口。如果应用程序需要访问多个串行端口,必须使用多个MSComm 控件。 1.2 查询方式 查询方式实质上还是事件驱动,但在有些情况下,这种方式显得更为便捷。在程序的每个关键功能之后,可以通过检查CommEvent 属性的值来查询事件和错误。如果应用程序较小,并且是自保持的,这种方法可能是更可取的。例如,如果写一个简单的电话拨号程序,则没有必要对每接收一个字符都产生事件,因为唯一等待接收的字符是调制解调器的“确定”响应。 2.MSComm 控件的常用属性 MSComm 控件有很多重要的属性,但首先必须熟悉几个属性。 CommPort 设置并返回通讯端口号。 Settings 以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位。 PortOpen 设置并返回通讯端口的状态。也可以打开和关闭端口。 Input 从接收缓冲区返回和删除字符。 Output 向传输缓冲区写一个字符串。 下面分别描述:
串口通信原理
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
微机原理串口通信.课程设计概要
1基础理论知识 1.1通信的方式 通信的基本方式可以分为并行通信和串行通信两种。 串行通信时数据用一根传输线逐为顺序传送。并行通信和串行通信是CPU与外部设备之间进行信息交换的基本方法。采用并行通信时,构成一个字符或数据的各位同时传送,每一位都占用一条通信线,另外还需要联络以保证和外围设备协调地工作,它具有较高的传输速度。但由于在长线上驱动和接收信号较困难,驱动和接收电路较复杂,因此并行通信的传输距离受到限制,这种通信方式多用于计算机内部,或者作为计算机与近距离外围设备传输信息用。 1.2串行通信 串行通信分为两种类型:串行异步通信和串行同步通信。 串行异步通信是指通信中两个字符之间的时间间隔是不固定的,而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。 同步通信时指在约定的数据通信数率下,发送方和接收方的时钟信号频率和相位始终保持一致,通信双方发送数据和接收数据具有完全一致的定时关系。 串行通信的数据传输方式分为单工传送,半双工传送,全双工传送。 单工传送:单工传送时指在通信时只能由一方发送数据,另一方接收数据的通信方式。 半双工传送:指在通信时双方都能够接收或者发送,但是不能够同时接收和发送的通信方式。 全双工传送:通信双方之间有两条通路,发送信息和接收信息可以同时进行。
2 串口通信芯片8250 2.1 8250的内部结构 INS 8250是通用异步收发器UART ,用作异步通信接口电路。INS 8250的引脚信号基 本上可 以分为两大类:与 CPU 系统总线相连的信号线和与通信设备 MODEM 连接的信号 线 CTS 2. 8251A 的 数据总线缓冲器 状态字 寄存器 发送数据 寄存器 接收数据 寄存器 发送 缓冲器 并一串 TxD RESET ---- CLK —— C/D --- RD ---- WR —y CS —— DTR ~KC DSR RTS - 读/写 控制逻辑 调制解调 控制逻辑 * TxRDY ■ TxE -TxC --- RxRDY RxC SYDNETZBRKDET 6 ? D ()
RS232串口通信详解
串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。 --------------------------------- 串口的引脚定义: 两个串口连接时,接收数据针脚与发送数据针脚相连,彼此交叉,信号地对应相接即可。--------------------------------- 串口的电气特性: 1)RS-232串口通信最远距离是50英尺 2)RS232可做到双向传输,全双工通讯,最高传输速率20kbps 3)RS-232C上传送的数字量采用负逻辑,且与地对称 逻辑1:-3 ~-15V 逻辑0:+3~+15V 所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片:
--------------------------------- 串口通信参数: a)波特率:RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、 4800、9600、19200波特。b)数据位: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)。 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。d)奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。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。 --------------------------------- 串口通信的传输格式:串行通信中,线路空闲时,线路的TTL电平总是高,经反向RS232的电平总是低。一个数据的开始RS232线路为高电平,结束时Rs232为低电平。数据总是从低位向高位一 位一位的传输。示波器读数时,左边是数据的高位。 例如,对于16进制数据55aaH,当采用8位数据位、1位停止位传输时,它在信号线上的波形如图1(TTL电平)和图 2(RS-232电平)所示。 55H=01010101B,取反后10101010B,加入一个起始位1,一个停止位0,55H的数据格式为1010101010B; aaH=10101010B,取反后01010101B,加入一个起始位1,一个停止位0,55H的数据格式为1101010100B;
串行口通信原理及操作流程
串行口通信原理及操作流程 51单片机得串行口就是一个可编程全双工得通信接口,具有UART(通用异步收发器)得全部功能,能同时进行数据得发送与接收,也可以作为同步移位寄存器使用。 51单片机得串行口主要由两个独立得串行数据缓冲寄存器SBUF(发送缓冲寄存器与接收缓冲寄存器)与发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器及若干控制门电路组成。 51 单片机可以通过特殊功能寄存器SBUF队串行接收或串行发送寄存器进行访问,两个寄存器共用一个地址99H,但在物理上就是两个独立得寄存器,由指令操作决定访问哪一个寄存器。执行写指令时访问串行发送寄存器;执行读指令时,访问串行接收寄存器。(接收器具有双缓冲结构,即在接收寄存器中读出前一个已接收到得字节之前,便能接收第二个字节,如果第二个字节已接收完毕,而第一个字节还没有读出,则将丢失其中一个字节,编程时应引起注意。对于发送器,因为就是由 cpu控制得,所以不需要考虑。 与串行口紧密相关得一个特殊功能寄存器就是串行
口控制寄存器SCON,它用来设定串行口得工作方式、接收/发送控制以及状态标志等。 串行口控制寄存器SCON 串行口控制寄存器SCON在特殊功能寄存器中,字节地址为98H,可位寻址,单片机复位时SCON全部被清零。 位序号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8
RB8 T1 R1 SM0,SM1为工作方式选择位。串行口有四种工作方式,它们由SM0、SM1设定。其中方式一最为常用。 SM2为多机通信控制位。 REN为允许串行接收位。 TB8为方式2、3中方式数据得第九位。 RB8为方式2、2中接收数据得第九位。 TI为发送中断标志位,在方式0时,当串行发送第8位数据结束时,或在其她方式,串行发送停止位得开始时,由内部硬件使TI置一,向CPU发出中断申请。在中断服务程序中,必须使用软件将其清零,取消此中断申请。 RI为接收中断标志位。在方式0时,当串行接收第8位数据结束时,或在其她方式,串行接收停止位得中间时,由内部硬件使RI置一,向CPU发出中断申请。在中断服务程序中,必须使用软件将其清零,取消此中断申请。 串口工作方式1简介(0、2、3以后再说),串行口方式传送1帧数据共10位,其中一位起始位(0),八位数据位(最低位在前,高位在后),一位停止位(1)。帧与帧之间可以有空闲,也可以无空闲。TXD(P3、1)位
51单片机串口通信(相关例程)
51单片机串口通信 1./*打开串口调试程序,将波特率设置为9600,无奇偶校验 晶振11.0592MHz,发送和接收使用的格式相同,如都使用 字符型格式,在发送框输入hello,I Love MCU ,在接 收框中同样可以看到相同字符,说明设置和通信正确*/ #include
rs232串口通信原理
rs232串口通信原理 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。