(单片机原理与应用实验)实验9点对点串行通信

波特率
串行通信接口
单片机上的串行通信接口通常包括发 送数据端（TXD）、接收数据端 （RXD）和地线（GND）。
表示每秒钟传输的位数，是衡量串行 通信速度的参数。
串行通信的分类
同步串行通信与异步串行通信
同步串行通信是指发送方和接收方以相同的时钟频率进行数据传输，而异步串 行通信则没有共同的时钟频率。
02
例如，空调的温度设置、电视的频道切换等操作，都是通过性、易扩展等优点，因此
03
在智能家居领域得到广泛应用。
在工业控制中的应用
在工业控制系统中，各种传感器、执行器等设备需要实时地进行数据传输和控制。 点对点串行通信能够满足工业控制领域对实时性、可靠性和安全性的高要求。
波特率设置
波特率计算
根据通信协议的要求，计算出合 适的波特率。常用的波特率有 9600、19200、4800等。
寄存器配置
根据计算出的波特率，配置单片 机串行通信接口的相关寄存器， 以实现所需的波特率。
测试与调整
在实际通信过程中，可能需要根 据实际情况调整波特率，以确保 数据传输的稳定性和正确性。
(单片机原理与应用实 验)实验9点对点串行 通信
contents
目录
• 单片机串行通信原理 • 点对点串行通信的实现 • 单片机点对点串行通信实验步骤 • 点对点串行通信的应用 • 点对点串行通信的优缺点 • 点对点串行通信的未来发展
01
单片机串行通信原理
串行通信的基本概念
串行通信
指数据在单条线路上一位一位地传输， 具有节省传输线、成本低、远距离传 输可靠等优点。
单工、半双工和全双工串行通信
单工是指数据只能向一个方向传输，半双工是指数据可以在两个方向上传输， 但不能同时进行，全双工则是指数据可以在两个方向上同时传输。
串行通信的传输方式
查询方式
01
主设备通过不断发送查询信号来检查从设备是否准备好传输数
据。
中断方式
02
当从设备准备好传输数据时，会向主设备发送中断信号，主设
04
通过串口通信软件测试单片机是否正常工 作。
软件编程与调试
在单片机开发环境中编写 程序，实现点对点串行通 信功能。
通过串口通信软件发送和 接收数据，调试程序中的 错误和问题。
编译程序并下载到单片机 中。
优化程序，提高数据传输 的稳定性和效率。
04
点对点串行通信的应用
在智能家居中的应用
01
智能家居系统中的设备，如空调、电视、冰箱等，通常通过点 对点串行通信进行连接和控制。
电平匹配
如果两个单片机的工作电压不同， 需要使用电平转换器进行匹配，以 避免电压不匹配导致通信失败。
通信协议设置
01
数据格式
确定数据传输的格式，包括起始 位、数据位、奇偶校验位和停止 位。
波特率
02
03
数据校验
设置串行通信的波特率，即每秒 钟传输的位数，以确保数据传输 的稳定性和正确性。
选择合适的数据校验方式，如奇 校验、偶校验或无校验，以提高 数据传输的可靠性。
备收到信号后开始传输数据。
存储转发方式
03
从设备先将数据存储起来，然后一次性发送给主设备，主设备
再对数据进行处理。
02
点对点串行通信的实现
硬件连接
串行通信接口
将两个单片机的串行通信接口通 过交叉线连接，即TXD和RXD交
叉连接。
电源和地线
确保两个单片机的电源和地线正确 连接，以提供稳定的电源和接地。
数据位和停止位的设置
数据位选择
根据通信协议的要求，选择合适的数 据位数，如5、6、7或8位数据位。
停止位选择
选择合适的停止位数，如1或2位停 止位。
寄存器配置
根据选择的数据位和停止位，配置单 片机串行通信接口的相关寄存器。
测试与调整
在实际通信过程中，可能需要根据实 际情况调整数据位和停止位，以确保 数据传输的正确性。
通过点对点串行通信，可以实现设备间的快速数据交换和控制信号的精确传输。
在物联网中的应用
物联网中的各种设备，如智能仪 表、智能终端等，需要实现远程
监控和数据采集。
点对点串行通信能够为物联网设 备提供稳定、高效的数据传输通
道。
通过点对点串行通信，可以实现 设备的远程控制、数据同步和故
障诊断等功能。
05
点对点串行通信的优缺 点
优点
通信效率高
传输距离远
点对点串行通信采用逐位传输方式，数据 传输效率相对较高，适用于需要高速传输 数据的场景。
由于串行通信采用线缆连接，因此传输距 离相对较长，适用于长距离数据传输。
硬件成本低
可靠性高
点对点串行通信只需要两根线缆即可实现 数据传输，硬件成本相对较低。
由于点对点串行通信采用一对一的通信方 式，因此数据传输的可靠性较高，不易受 到其他设备的干扰。
点对点串行通信只能实现一对一的通信方式，无法实现一对多或多对 一的通信方式。
06
点对点串行通信的未来 发展
技术发展趋势
高速化
随着数据传输量的增加，点对点串行通信将向更高的传输速率发 展，以满足大数据、云计算等领域的通信需求。
低功耗
随着物联网设备的普及，低功耗技术将成为点对点串行通信的重要 发展方向，以延长设备使用寿命并降低运营成本。
医疗电子
医疗电子设备间的数据传输和通信需求不断提高， 点对点串行通信将在医疗设备、远程监控等领域 得到广泛应用。
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无线化
无线点对点串行通信将逐渐取代部分有线通信，以满足设备移动性 和灵活性的需求，同时降低布线成本和难度。
应用领域拓展
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智能家居
随着智能家居市场的不断扩大，点对点串行通信 将广泛应用于家庭内部的各种设备间通信，如智 能灯光、智能安防等。
工业自动化
工业自动化领域对设备间通信的需求日益增长， 点对点串行通信将在工业控制、传感器网络等方 面发挥重要作用。
缺点
传输速度慢
相对于并行通信，点对点串行通信的传输速度较慢，因为数据需要逐 位传输。
线缆数量多
虽然点对点串行通信只需要两根线缆，但如果设备数量增多，则需要 更多的线缆，增加了布线的难度和成本。
数据同步难度大
由于数据是逐位传输的，因此需要保证发送端和接收端的数据同步， 否则可能会出现数据传输错误。
传输方向单一
03
单片机点对点串行通信 实验步骤
实验设备准备
01
准备单片机开发板、电脑、串口 线等实验设备。
02
安装必要的软件，如单片机开发 环境、串口通信软件等。
硬件连接与调试
01 将单片机开发板通过串口线连接到电脑。
02 按照电路图连接电源、地线和其他外围元 件。
03
检查连接是否正确，确保电源和地线连接 良好。