串口通信原理及操作流程
串行通信原理
串行通信原理串行通讯是一种在计算机领域用于数据传输的技术。
串行通讯通过一个线路逐位传输数据，相比于并行通讯的方式，更加经济和易于实现。
在串行通讯中，数据被分成逐位的信息串，这些信息串逐位传输，最终组成有意义的数据。
主要应用于计算机与周边设备之间的数据传输。
串行通信主要包括两种方式：同步串行通信和异步串行通信。
同步传输根据系统时钟处理数据传输，而异步传输较为灵活，是一种更加通用性的传输方式。
串行通讯的原理1.数据格式在串行通讯过程中，数据是以特定的格式传输的。
数据格式包括数据位、同步位、波特率和校验位。
数据位：表示每一个数据中包含的二进制位数，包括5位、6位、7位、8位等不同的长度。
通常情况下，大多数串行通讯系统都采用8位数据位。
同步位：用于标识数据传输已经开始，也就是数据的起始位置，通常情况下，同步位的值为0。
波特率：表示数据传输的速度，也就是每秒钟传输的数据位数。
波特率越高，信号传输的速度越快。
常用的波特率为9600、19200、38400、57600等。
校验位：用于检测传输数据中的错误。
通过对传输的数据进行校验位的比对，可以减少数据传输中的错误发生。
常用的校验方式有奇偶校验、校验和、循环冗余校验等。
2.串行通讯的流程串行通讯的流程可以分为三个主要阶段：起始位、数据位和停止位。
起始位：用于标识数据传输的开始，表示数据传输的起始位置。
通常情况下，起始位的值为0。
数据位：用于传输数据信息，包括了需要传输的数据。
停止位：用于标识数据传输的结束，表示数据传输的终止位置。
通常情况下，停止位的值为1。
串行通讯的工作原理串行通讯的工作原理主要包括：发送过程和接收过程。
1.发送过程在发送过程中，数据被通过串行通讯数据线逐位地传输。
发送过程中，数据被分成字节，每个字节由8位组成。
在数据传输前，发送端将数据位、同步位、波特率和校验位进行设置。
然后发送端将数据逐位地传输到接收端。
发送端会首先发送起始位表示数据传输的开始，接着发送数据位，每个字节之间间隔一段时间，以便接收端辨别每个字节，并识别出其所代表的意义。
串口工作流程
串口工作流程
1.配置串口参数：首先，需要设置串口的通信参数，包括波
特率（即数据传输速率）、数据位、停止位和奇偶校验位等。
这些参数的配置需要根据实际需求和外部设备的要求进行设置。
2.打开串口：在进行数据传输之前，需要通过操作系统提供
的串口接口打开串口。
这一步骤会返回一个串口的句柄，后续
可以通过该句柄进行读写操作。
3.读取数据：在打开串口后，可以通过读取串口接收缓冲区
的数据来获取外部设备发送过来的数据。
可以通过轮询方式或
者中断方式进行读取。
如果串口接收缓冲区中有数据，可以通
过读取串口句柄来获取数据并进行处理。
4.写入数据：在需要向外部设备发送数据时，可以通过写入
串口的方式将数据发送出去。
可以通过写入串口句柄来完成数
据的发送。
5.关闭串口：在不再使用串口时，需要通过操作系统提供的
接口关闭串口，释放串口资源。
以上就是串口工作的基本流程。
在实际应用中，还需要考虑
数据的格式、数据的校验、错误处理等问题。
同时，需要根据
不同的操作系统和编程语言提供的接口进行编程，完成串口的
读写操作。
串口通信rx和tx原理
串口通信rx和tx原理摘要：一、串口通信概述1.串口协议类型2.波特率设置二、串口通信原理1.串行通信与并行通信的区别2.串口通信的基本结构三、RX和TX在串口通信中的作用1.RX（接收）2.TX（发送）四、STM32串口通信实例1.硬件连接2.软件设置与调试五、常见问题及解决方案1.接收和发送LED不亮2.串口通信速率不足正文：一、串口通信概述串口通信是一种在单一传输线上将数据以比特位进行传输的通信方式，具有成本低、传输线简洁等优点。
串口通信协议有多种，如USB转TTL、RS232转TTL、RS485转TTL等。
这些协议在传输速度和距离方面有所不同，但都基于TTL逻辑电平。
在串口通信中，发送端和接收端需要遵循相同的格式（如起始位、停止位等）进行数据传输，并设置相同的波特率。
二、串口通信原理串口通信与并行通信相比，虽然传输速度较慢，但只需使用一对传输线即可完成数据传输。
串口通信的基本结构包括地线、TX（发送）和RX（接收）线。
由于串口通信是异步的，发送端和接收端可以在TX线上发送数据。
三、RX和TX在串口通信中的作用1.RX（接收）：RX线用于接收来自发送端的数据。
在接收数据时，需要确保数据格式与发送端一致，以便正确解析数据。
2.TX（发送）：TX线用于发送数据至接收端。
在发送数据时，同样需要遵循一定的数据格式，如起始位、数据位、停止位等。
四、STM32串口通信实例1.硬件连接：在使用STM32进行串口通信时，需要将两个STM32的TX 和RX引脚连接起来。
例如，将STM32_TX_1与STM32_RX_1相连，同时将STM32_TX_2与STM32_RX_2相连。
2.软件设置与调试：在STM32中，可以通过设置波特率、数据位、停止位等参数实现串口通信。
通常，波特率设置为9600，数据位为8位，停止位为1位。
在调试过程中，可以通过观察接收到的数据是否符合预期来验证通信是否正常。
五、常见问题及解决方案1.接收和发送LED不亮：如果接收和发送LED不亮，可能是由于未正确连接线路或波特率设置不匹配。
串口通信原理及操作流程PPT(共60张).ppt
模拟 电子开
关
模拟 电子开
关
合成
频带信 号输出
1 01
1.5串行通信的错误校验
1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。 奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应 为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个 数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若 发现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。 2、代码和校验 代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或）， 产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接 收方接收数据同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字 节异或），将所得结果与发送方的“校验和”进行比较，相 符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。 3、循环冗余校验 这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的 循环校验，常用于对磁盘信息的传输、存储区完整性校验等 。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步通信中。
? 典型的面向位的同步协议如ISO的高级数据链路控制规程 HDLC和IBM的同步数据链路控制规程SDLC。
? 同步通信的特点是以特定的位组合“01111110”作为帧 的开始和结束标志，所传输的一帧数据可以是任意位。所以 传输的效率较高，但实现的硬件设备比异步通信复杂。
1.3 串行通信的传输方向
①单工
? RS-422A传输速率（90Kbps）时，传输距离可达1200米。
2.3 RS-485 接口
? RS-485是RS-422A的变型
：RS-422A用于全双工，而
RS-485则还可用于半双工。
RS-485是一种多发送器标准
，在通信线路上最多可以使用
TTL
TTL 32 对差分驱动器/接收器。
串口通信原理及操作流程
串口通信原理及操作流程串口通信是一种通过串行连接来传输数据的通信方式。
相对于并行通信而言，串口通信只需要一条数据线来传输数据，因此更节省空间和成本。
串口通信常用于计算机与外设之间的数据传输，如打印机、调制解调器、传感器等。
串口通信的原理主要是通过发送和接收数据的方式来实现通信。
在串口通信中，发送方将要传输的数据按照一定的协议进行封装，然后逐位地通过数据线发送给接收方。
接收方在接收到数据后，根据协议进行解封，得到传输的数据。
串口通信的操作流程如下：1.配置串口参数：在进行串口通信之前，需要先对串口进行初始化和配置。
配置包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。
波特率表示每秒钟传输的位数，不同设备之间的串口通信需要保持一致。
2.打开串口：打开串口可以通过编程语言的串口操作函数来实现。
打开串口时，应该确保该串口没有被其他程序占用。
3.发送数据：发送数据时，需要将待发送的数据封装成符合协议要求的数据包。
一般情况下，数据包开头会有起始符和目标地址、源地址等标识信息，以便接收方识别数据包。
4.接收数据：接收数据时，需要通过串口接收缓冲区来获取接收到的数据。
一般情况下，接收方会设置一个数据接收完成的标志位，用于通知上层应用程序接收到了数据。
5.解析数据：接收到的数据包需要进行解析，以获取有效的数据。
解析的方式根据协议的不同而不同，可以是根据提前约定的规则进行解析，或者是根据协议中的标志位进行解析。
6.处理数据：经过解析后得到的数据可以进行相应的处理。
处理的方式根据具体的应用场景来确定，例如将数据显示在界面上、存储到文件中等。
7.关闭串口：通信结束后，需要关闭串口以释放相关资源，并防止其他应用程序对串口的访问。
需要注意的是，串口通信的可靠性和稳定性对于一些实时性要求较高的应用来说是非常重要的。
在进行串口通信时，应该合理选择合适的串口参数，确保数据的正确传输和解析。
此外，在编程时应该进行异常处理，防止因异常情况导致的数据丢失或通信中断。
串口通信原理及操作流程
串口通信原理及操作流程串口通信是计算机与外部设备之间进行数据传输的一种通信方式。
串口通信有很多应用领域，比如打印机、调制解调器、传感器、嵌入式系统等等。
本文将介绍串口通信的原理及操作流程。
一、串口通信原理串口通信是通过串行传输来传送数据的。
串行传输是指将数据位按序列发送，每个数据位连续的传输。
串口通信涉及两个主要部分，即发送端和接收端。
发送端将原始数据转换为串行数据流进行发送，接收端则接受数据流并将其转换为原始数据。
串口通信需要两根线缆来进行传输，分别是数据线和控制线。
数据线用于传输数据位，而控制线用于传输控制信号。
串口通信使用的数据传输格式通常是异步串行传输。
异步传输是指数据位之间没有时间关系，每个数据位之间通过起始位和停止位来进行区分。
起始位用于表示数据传输的开始，而停止位则表示数据传输的结束。
此外，数据位的长度和奇偶校验位的设置也是串口通信中需要注意的参数。
二、串口通信操作流程串口通信的操作流程可以分为以下几步：1.打开串口用户需要先打开串口才能进行通信。
打开串口的过程可能需要设置串口的参数，比如波特率、数据位长度、奇偶校验位等等。
2.发送数据一旦串口打开，用户可以通过向串口写入数据来进行发送。
数据可以是任何形式的，比如字符串、二进制数据等等。
3.接收数据接收数据的过程与发送数据的过程相反，用户可以从串口读取数据。
读取到的数据可以进一步处理或者显示。
4.关闭串口通信结束后，用户需要关闭串口以释放相关资源。
以上是串口通信的基本操作流程。
在实际应用中，可能还需要进行更多的操作，比如设置超时时间、错误处理等等。
三、串口通信的注意事项在进行串口通信时1.波特率的设置需要与外部设备保持一致，否则可能无法正常通信。
2.数据位长度、奇偶校验位以及停止位的设置也需要与外部设备保持一致。
3.在进行数据传输之前，最好先进行握手协议以确保通信的可靠性。
4.在进行数据传输时，需要保证发送端和接收端的数据格式是一致的，否则可能会引发数据解析错误。
单片机串口通讯及通信分类、特点、基本原理、参数与设计计算方法(图文并茂解析)
单片机串口通讯及通信分类、特点、基本原理、参数与设计计算方法一、按照数据传送方向分类1、单片机的通讯功能就是由串口实现的，在串口的基础上可以扩展出RS232、RS485、LIN等。
2、单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输。
3、半双工：允许数据在两个方向上传输。
但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；它不需要独立的接收端和发送端，两者可以合并一起使用一个端口。
4、全双工：允许数据同时在两个方向上传输。
因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，需要独立的接收端和发送端分别如下图中的a、b、c所示。
二、按照通信方式分类1、同步通信：带时钟同步信号传输。
比如：SPI，IIC通信接口。
2、异步通信：不带时钟同步信号。
比如：UART(通用异步收发器)，单总线在同步通讯中，收发设备上方会使用一根信号线传输信号，在时钟信号的驱动下双方进行协调，同步数据。
例如：通讯中通常双方会统一规定在时钟信号的上升沿或者下降沿对数据线进行采样。
在异步通讯中不使用时钟信号进行数据同步，它们直接在数据信号中穿插一些用于同步的信号位，或者将主题数据进行打包，以数据帧的格式传输数据。
通讯中还需要双方规约好数据的传输速率（也就是波特率）等，以便更好地同步。
常用的波特率有4800bps、9600bps、115200bps等。
在同步通讯中，数据信号所传输的内容绝大部分是有效数据，而异步通讯中会则会包含数据帧的各种标识符，所以同步通讯效率高，但是同步通讯双方的时钟允许误差小，稍稍时钟出错就可能导致数据错乱，异步通讯双方的时钟允许误差较大。
三、STM32串口通信基础1、STM32的串口通信接口有两种，分别是：UART（通用异步收发器）、USART（通用同步异步收发器）。
而对于大容量STM32F10x系列芯片，分别有3个USART和2个UART。
2、UART引脚连接方法：①、RXD：数据输入引脚，数据接收；②、TXD：数据发送引脚，数据发送；对于两个芯片之间的连接，两个芯片GND共地，同时TXD和RXD交叉连接。
串口通信流程
串口通信流程串口通信是指通过串行接口进行的数据传输，它是一种广泛应用于各种设备之间数据交换的方式。
在嵌入式系统、传感器网络、工业控制等领域，串口通信都扮演着重要的角色。
本文将介绍串口通信的基本流程，包括串口通信的基本原理、串口通信的硬件连接、串口通信的软件实现等内容。
首先，我们来了解一下串口通信的基本原理。
串口通信是通过串行接口进行数据传输的一种通信方式。
在串口通信中，数据是以位的形式逐个传输的，因此在传输过程中需要保证发送端和接收端的时钟同步，以确保数据的准确传输。
常见的串口通信协议有RS-232、RS-485、TTL等，它们在电气特性、传输距离、传输速率等方面有所不同，但基本的数据传输原理是相似的。
接下来，我们将介绍串口通信的硬件连接。
在串口通信中，需要使用串口线缆将发送端和接收端连接起来。
通常情况下，串口线缆包括TX（发送端）、RX（接收端）、GND（地线）等引脚，通过这些引脚的连接，实现了数据的发送和接收。
在实际应用中，还需要注意串口线缆的长度、传输速率、数据位、校验位等参数的设置，以确保数据的可靠传输。
除了硬件连接，串口通信的软件实现也是非常重要的。
在嵌入式系统中，通常会使用串口通信进行设备之间的数据交换，因此需要在软件中实现串口通信的功能。
在实际开发中，可以使用C/C++、Python等编程语言编写串口通信的程序，通过串口库函数来实现数据的发送和接收。
在编写串口通信程序时，需要注意数据的打包和解包、数据的校验和错误处理等问题，以确保数据的可靠传输。
总结一下，串口通信是一种重要的数据传输方式，它在各种领域都有着广泛的应用。
在实际应用中，需要了解串口通信的基本原理、硬件连接和软件实现，以确保数据的可靠传输。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解串口通信的流程，为实际应用提供帮助。
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#include<reg52.h> #define uchar unsigned char uchar a,flag; void init() { TMOD=0x20; //设置定时器 1 为模式 2 TH1=0xfd; //装初值设定波特率 TL1=0xfd; TR1=1; //启动定时器
串口初始化程序分析
串行口基本结构
发送 SBUF （99H）
控制门 TXD(P3.1)
发送控制器 定 时 器 T1 TI
A
RI
中断
接收控制器
接收 SBUF （99H）
输入移位寄存器
RXD(P3.0)
串行口控制寄存器SCON
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 方式选择 多机控 串行接收 欲发的 收到的 发送中 接收中 制 允许/ 禁 第九位 第九位 断有/ 断有/ 无 无 止 SM0.SM1:串行口工作方式控制位。 0 0---方式0, 0 1---方式1 1 0---方式2, 1 1---方式3 REN：串行接收允许位。 0---禁止接收, 1---允许接收 TB8: 在方式2,3中,TB8是发送机要发送的第9位数据。
RB8:在方式2,3中,RB8是接受机收到的第9位数据, 该数据来自发送机的TB8。 TI:发送中断标志位。发送前必须用软件清零，发 送过程中TI保持零电平,发送完一帧数据后，由 硬件置 “1”，如果再发送,必须用软件再清零。 RI:接收中断标志位。接收前,必须用软件清零,接 收过程中RI保持零电平，接收完一帧数据后由 片内硬件自动置“1”。如果再接收必须用软件清 零。
RXD TXD GND
微机其他 设备
电 平 转 换 RXD TXD GND
RXD
TXD GND
远距离传送电路
接
口
微 机
调 制 解 调 器
电 话 分 机
电 话 分 机
调 制 解 调 器
接
口
微 机
数字信号通过调制器变成模拟信号通过电话线传送到 对方，接收方通过解调器将模拟信号转换成数字信号 接收。
MCS—ห้องสมุดไป่ตู้1之间的双机通信
ES=1; //退出进再开串行中断
} } }
中断函数程序分析
void serial() interrupt 4 //串行中断函数 { P1=SBUF; //将数据发送给 P1 口显示（测试用） a=SBUF; //收取数据 flag=1; //标志置位 RI=0; }
单片机串口
串行通信接口总线标准
测控系统中，计算机通信主要采用异步串行通信方式，常用的异 步总线标准有三种： ●RS-232（RS-232A RS-232B RS-232C） ●RS-449 （RS422 RS423 RS485） ●20mA电流环 这里重点介绍RS-232 RS-232C：速率：20Kbit/S， 最大通信距离： 15m RS422： 10Mbit/s： 300m 90Kbit/s： 1200m
SM2:多机通信控制位 主要用于方式2、3。在不同串口工作方式下，通 过控制SM2，可以实现多机通信。 SM2作用: 在方式2,3中，发送机SM2=1(程序设置). 接收机SM2=1,若RB8=1,激活RI,引起接收中断RB8=0, 不激活RI,不引起接断。SM2=0,无论RB8=1还是RB8=0 均激活RI引起接收中断。在方式 0 中, SM2应置为0。 在方式1中, 当接收时SM2=1, 则只有收到有效停止位 才激活RI。
常用波特率初值表
注： 串口方式1定时器1方式2 常用晶振11.0592（MHZ） 波特率9600 SMOD=0 初值: TL0=0xfd TH0=0xfd 十进制数：(253)
近距离传送电路
RXD TXD GND RXD TXD GND
微机
RXD TXD GND 电 平 转 换
较远距离传送电 路
RS-232电平与TTL电平的转换
<1>计算机为 RS-232电平信号 ，单片机为TTL电 平信号（TXD P3.1口 发送 RXD P3.0口 接收） <2>计算机与单片机的通信根本在于不同电平信号 之间的转换和传输
单片机串口原理图
波特率和定时器初值的设定
波特率：每秒传输二进制代码的位数。（1波特=1位/ 秒，单位bps(位/秒)）
串行口方式1编程与实现
串行口工作方式1数据形式： 10位数据，1位起始位（0），8位数据 位（最低位在前，最高位在后），1位停止位（1）。 帧之间可有空闲也可无空闲。 数据输出时序图：
串口初始化设置：<1>确定T1的工作方式（编程 TMOD寄存器）<2>计算T1的初值，装载TH1，TL1； <3>启动T1（编程TCON中的TR1位）<4>确定串行 口工作方式（编程SCON寄存器）<5>串行口工作 在中断方式时，进行中断设置（编程IE，IP寄存 器） 数据输入时序图：
串行口4种工作方式对应波特率： (见P131) （串口常用工作方式1） 电源管理寄存器PCON SMOD-串口通信波特率有关 SMOD=0:串口方式1,2,3时，波特率正常 SMOD=1:串口方式1,2,3时，波特率加倍 TI溢出率： T1定时器溢出的频率，即 TI定时器每次溢出所需 时间T的倒数1/T。
RXD TXD GND
8xx51
TXD GND
8xx51
51单片机与计算机的通信
+5V TXD RXD C1 T1IN R1OUT
C
1
VCC
R1IN T1OUT
1
EA
RST
6 7 8 9
1 2 3 4 5
C
C
1
89C51
2
V+ VCC
C3 +5V
C4
C2
C
2
MAX232
XTAL1 XTAL2 GND GND V-
PC机 COM1 或 COM2
C5
F C1=C2=C3=C4=C5=1
51单片机串行口结构
<1>51单片机串行口是可编程全双工的通信接口，能同时进行数据的发送和 接收， 也可作为同步移位寄存器使用。
<2>51单片机串行口组成： 1. 两个独立的串行数据缓冲寄存器SBUF（一个发送缓冲寄存器，一个 接收缓冲寄存器 2.发送控制器 3.接受控制器 4.输入移位寄存器 5.若干控制门电路 单片机通过特殊功能寄存器SBUF对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，但在物理意义上是两个独立的寄存器。
串行口通讯原理及操作流程
并行与串行通信方式比较
并行通信方式 8位数据同时传送 串行通信方式 8位数据顺位传送 数据传输速度相对较慢 传输线少 长距离传输成本低 数据传输控制较为复杂
数据传输速度快
传输线多 长距离传输成本高 数据传输较为简单
异步与同步串行通信方式
异步串行通信方式 不要求收发双方时钟严格一致 每个字符要附加2~3位（起始位、 校验位、停止位） 各帧之间有任意间隔，位之间间 隔一定 用于单片机和单片机，单片机与 计算机之间通信 同步串行通信方式 发送方时钟对接收方时钟的直接控 制，使双方完全同步 每个字符之间不留空隙，既保持位 同步关系也保持字符同步关系 以特定的位组合01111110作为帧的 开始和结束标志 实现的硬件设备较为复杂
SM0=0; //串口通信模式设置
SM1=1; REN=1; //串口允许接收数据 EA=1; //开总中断 ES=1; //开串行中断 }
主函数分析
void main() { init(); while(1) { if(flag==1) //如果有数据则进入这个语句 { ES=0; //进入发送数据时先关闭串行中断 flag=0; SBUF=a; //将数据原样发回 while(!TI); //等待数据发完 TI=0;