串口通信电路设计
光耦实现T串口为单线通讯电路
光耦实现T串口为单线通讯电路光耦是一种利用光的转换来实现电气隔离的器件。
在一些需要隔离电气信号的场合下，可以使用光耦来实现。
在T串口单线通讯电路中，为了实现电气隔离，我们可以使用光耦来构建这个电路。
T串口是一种串口通信协议，通常用于单线半双工通讯，可以实现设备之间的数据传输。
在单线通讯电路中，为了实现T串口通讯，需要设计一个简单的电路来实现数据的发送和接收。
而在实际应用中，为了确保通讯的稳定性和安全性，需要使用光耦来进行电气隔离。
下面我们将介绍一种利用光耦实现T串口单线通讯电路的设计方案：1.材料准备：-光耦模块（例如PC817）-串口模块-电阻-电容-LED-光敏电阻-光耦输出端连接器-面包板-电线2.电路设计：-首先，将串口模块连接到面包板上，并根据串口的接口定义连接数据线、地线和供电线。
-在串口模块的发送端和接收端之间，接入光耦模块。
将LED的阳极连接到光耦的发送端，将LED的阴极接地。
-在光耦的接收端，接入一个电阻和电容，并将光敏电阻连接到电容的另一端。
这样设计可以滤除噪声信号，并通过光敏电阻来实现数据的接收。
-最后，将光耦的输出端连接到串口的接收端和发送端，完成电路的设计。
3.工作原理：-当串口发送端发送数据时，LED点亮，并通过光耦将数据信号传输到接收端。
-在接收端，光敏电阻接收到LED发出的光信号，将光信号转换为电信号并传输到串口接收端。
-这样就实现了T串口的单线通讯，同时通过光耦实现了电气隔离，提高了通讯的稳定性和安全性。
总结：通过以上设计方案，我们可以利用光耦实现T串口单线通讯电路，并且实现了电气隔离的功能。
这种设计方案简单实用，可靠稳定，适用于很多需要隔离电气信号的场合。
在实际应用中，可以根据具体需求对电路进行调整和优化，以满足不同的通讯要求。
希望以上内容对您有所帮助，谢谢阅读！。
uart串口通信电路设计 -回复
uart串口通信电路设计-回复UART（通用异步收发传输）是一种常用的串口通信协议，可以实现设备之间的数据传输和通信。
在本文中，将详细介绍UART串口通信电路的设计步骤。
一、什么是UART串口通信电路？UART串口通信电路是一种数字电路，用于将串行数据转换为并行数据，实现设备之间的数据传输和通信。
UART串口通信电路通常由发送电路和接收电路两部分组成。
发送电路：发送电路将并行数据转换为串行数据，并对数据进行格式化。
它通常由一个发送缓冲器、一个发送时钟和控制逻辑组成。
接收电路：接收电路将串行数据转换为并行数据，并对数据进行解码和处理。
它通常由一个接收缓冲器、一个接收时钟和控制逻辑组成。
二、UART串口通信电路的设计步骤1. 确定通信参数在设计UART串口通信电路之前，首先需要确定通信参数，包括波特率、数据位数、校验位数和停止位数等。
这些参数将决定串口通信的速率和精度。
2. 设计发送电路发送电路的主要任务是将并行数据转换为串行数据，并将数据发送到接收设备。
设计发送电路时，需要考虑以下几点：（1）发送缓冲器：发送缓冲器用于存储待发送的数据。
它通常由一个FIFO （先进先出）缓冲器实现，可以提高通信的效率。
（2）时钟和控制逻辑：发送电路需要一个时钟信号来同步数据传输，并且需要控制逻辑来控制数据的发送和处理。
（3）格式化：发送电路需要对数据进行格式化，包括数据位、校验位和停止位的配置。
格式化的目的是提高数据的准确性和可靠性。
3. 设计接收电路接收电路的主要任务是将串行数据转换为并行数据，并将数据传输到接收设备。
设计接收电路时，需要考虑以下几点：（1）接收缓冲器：接收缓冲器用于存储接收到的数据。
它通常由一个FIFO 缓冲器实现，可以提高数据的接收效率。
（2）时钟和控制逻辑：接收电路需要一个时钟信号来同步数据传输，并且需要控制逻辑来控制数据的接收和处理。
（3）解码和处理：接收电路需要对接收到的数据进行解码和处理，包括校验数据的正确性和提取有效数据。
单片机串口通信设计方案
单片机串口通信设计方案1.绪论1.1课题背景及意义目前，单片机的发展速度大约每两、三年要更新一代，集成度增加一倍，功能翻一番。
其发展速度之快、应用范围之广已达到了惊人的地步，它已渗透到生产和生活的各个领域，应用非常广泛。
在汽车、通信、智能仪表、家用电器和军事设备的智能化以及实时过程控制等方面，单片机都扮演着非常重要的角色[1]。
因此单片机的设计开发具有广阔的前景。
所以，对于电气类学生而言，学习一种单片机的开发是十分必要的。
而51系列的单片机，随着半导体技术的发展，其处理速度更快，性能更优越，在工业控制领域上占据十分重要的地位，通过对51系列单片机的学习而掌握单片机开发的过程是一种不错的选择。
然而单片机是一门综合性、实践性都很强的学科，其学习涉及的实验环节比较多，硬件设备投入比较大，对于大多数人而言很难投入大笔资金去购买实验器件。
而且要进行硬件电路测试和调试，必须在电路板制作完成、元器件焊接完毕之后进行，但这些工作费时费力。
因此引入EDA软件仿真系统建立虚拟实验平台，不仅可以大大提高单片机的学习效率，而且大大减少硬件设备的资金投入，同时降低对硬件设备的维护工作。
EDA设计思路是：从元器件的选取到连接、直至电路的调试、分析和软件的编译，都是在计算机中完成，所用的工作都是虚拟的。
虽然现在的电路设计软件已经很多，诸如PROTEL、ORCAD、EWB 、Multisim等，不过这些软件之间的差别都不大：都有原理图和PCB制作功能，都能进行诸如频率响应，噪音分析等电路分析，主要用于模拟电路、数字电路、模数混合电路的性能仿真与分析，但对于单片机设计及软件编程，最重要的是两者的联调，这些软件都无法实现，所以造成了单片机系统设计周期长、设计费用高等缺点[2]。
新款的EDA软件Proteus解决了上述软件的不足，成为目前最好的一款单片机学习仿真软件。
Proteus 软件是由英国Lab Center Electronics 公司开发的EDA 工具软件。
5V到3V3的电平转换-串口通信
5V到3V3的电平转换-串口通信一、电平转换电路下面来分析一下电路的设计思路：/BLOG_ARTICLE_244240.HTM首先声明一下：这个电路是从3V3的角度考虑的！1、接收通道我们首先来明确一下数据流向（其实就是电平驱动方向），接收通道是由5V方驱动的（Source），3V3方只是取电平（Sink），因此TXD5V作为此通道的输入方，RXD3V3作为通道的输出方。
我们知道，三极管（开关型）集电极输出驱动能力不错，我们就设计为集电极输出；但是，只有一个三极管是不行的，因为集电极输出的时候，基极电平和集电极逻辑是相反的；那么，加一个反相器？没必要，那是另外一种电平转换的方法了，我们只需要再使用一个三极管，基极接前级输出就可以了。
这样，逻辑转换就完成了，当输入低电平时，Q1截止，集电极输出高电平，Q2导通，集电极输出低电平。
同理，高电平分析是一样的。
逻辑转换完成了，那么就是电平的问题了。
这很好解决，输入方为5V逻辑，那么就给它一个VCC5，3V3逻辑高电平需要一个3V3，那么就给一个VCC3V3；OK！2、发送通道分析完接收通道，发送通道的原理其实也是一样的，就不详细介绍了。
3、结论其实如果稍微熟悉电子电路知识的人看来，这个电路实在太简单，正因为如此，我才要强调，基础很重要！否则，一个系统的设计会在这些小地方卡住。
二、电平问题：单片机手册————电气特性常用逻辑电平：12V，5V，3.3V；1.TTL电平：输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。
在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。
最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。
2.CMOS电平：'1'逻辑电平电压接近于电源电压，'0'逻辑电平接近于0V。
而且具有很宽的噪声容限。
3.首先要知道以下几个概念的含义：1：输入高电压（Vih）：保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平，当输入电平高于Vih时，则认为输入电平为高电平。
ch340c与type-c电路设计
ch340c与type-c电路设计1.引言1.1 概述概述部分应该简要介绍文章的主题和内容，以便读者能够了解整篇文章的大致内容和目的。
以下是可能的内容：文章的主题是关于CH340C与Type-C电路设计。
在现代电子设备的设计中，CH340C芯片和Type-C接口都扮演着重要的角色。
CH340C是一款常用的USB转串口芯片，而Type-C接口则是新一代的连接标准，具有高速传输、双向充电和反接插等特性。
本文将从两个方面进行探讨，首先介绍CH340C芯片的特点与用途，并探索它与Type-C接口的关系；其次，着重讨论Type-C接口的设计要点，以便更好地理解和应用该接口。
文章将提供CH340C和Type-C电路设计的相关知识，旨在帮助读者了解并掌握这两个重要的电子元件的工作原理、特性以及如何进行电路设计。
了解CH340C芯片的功能和与Type-C接口的关系，以及Type-C接口设计的要点，将有助于读者在实际项目中做出更合理、稳定和高效的电路设计。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解CH340C与Type-C电路设计的重要性，为他们在电子设备设计领域中的工作和学习提供参考和指导。
本文的结论部分将总结和归纳文章的主要观点，以便读者能够更好地理解和应用所学知识。
总之，本文将通过细致的论述和详细的讲解，为读者提供关于CH340C 与Type-C电路设计的全面知识，并希望读者通过阅读本文能够从中获得实际应用价值和启发。
文章结构部分的内容可以参考如下：1.2 文章结构本文将主要分为三个部分进行阐述：引言、正文和结论。
引言部分概述了本文的主题和目的，介绍了CH340C与Type-C电路设计的重要性，并对文章的结构进行了简要说明。
正文部分分为两个主要部分：CH340C电路设计和Type-C电路设计。
在CH340C电路设计中，将介绍CH340C芯片的基本概念和特点，并探讨其与Type-C接口的关系。
接着，在Type-C电路设计中，将详细介绍Type-C接口的特点和应用场景，并重点讨论Type-C电路设计的要点和注意事项。
一种rs485串口自动收发控制及指示电路的制作方法
一种rs485串口自动收发控制及指示电路的制作方法RS485串口是一种常用的通信协议，常用于远距离通信和多节点通信。
为了实现对RS485串口的自动收发控制及指示，可以设计一个电路来实现。
下面将介绍一种制作RS485串口自动收发控制及指示电路的方法。
首先，我们需要准备以下材料和工具：1. RS485模块2. Arduino开发板3. MAX485芯片4.逻辑门电路芯片5. LED灯6.电阻、电容等相关元件7.连接线、焊锡工具等制作步骤如下：1.首先，我们将RS485模块和Arduino开发板连接起来。
将RS485模块的A、B线分别连接到Arduino开发板的串口引脚，如A线连接到TX引脚，B线连接到RX引脚。
同时，还需要将RS485模块的GND引脚和Arduino开发板的GND引脚连接起来，以确保电路的接地。
2.接下来，我们需要添加MAX485芯片。
将MAX485芯片的VCC和GND引脚连接到电源上，确保其正常工作。
然后，将MAX485芯片的A、B线分别连接到RS485模块的A、B线上。
此时，RS485模块的A、B线通过MAX485芯片和Arduino开发板相连接。
3.然后，我们需要添加逻辑门电路芯片。
逻辑门电路芯片的作用是控制RS485模块的发送和接收功能。
我们将逻辑门电路芯片的引脚与Arduino开发板的引脚相连接。
具体连接方式可以根据所使用的逻辑门电路芯片而定，通常需要将逻辑门电路芯片的控制引脚连接到Arduino开发板的某个数字引脚上，以实现对RS485模块的控制。
4.接下来，我们需要添加LED灯来指示RS485模块的发送和接收状态。
我们将LED灯的阳极（长脚）连接到逻辑门电路芯片的输出引脚上，将LED灯的阴极（短脚）连接到电源的负极上，以实现对LED 灯的控制和指示。
5.最后，我们需要添加一些电阻、电容等相关元件来保护电路和改善信号质量。
具体的元件数值和连接方式可以根据实际需求而定，在这里不作详细介绍。
swd 串口复用 电路
swd 串口复用电路摘要：一、引言二、SWD串口复用电路原理1.SWD简介2.串口复用原理三、SWD串口复用电路设计1.电路组成2.关键元件选择3.电路调试四、SWD串口复用电路应用1.应用场景2.实际应用案例五、总结与展望正文：【引言】随着现代通信技术的快速发展，串口通信在各领域得到了广泛应用。
然而，在实际应用中，往往需要对有限的串口资源进行复用，以满足多种通信需求。
SWD（Serial Wireless Data）串口复用电路应运而生，它能够在一定程度上提高串口资源的利用率，降低系统成本。
本文将详细介绍SWD串口复用电路的原理、设计及应用，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
【SWD串口复用电路原理】1.SWD简介SWD是一种基于射频无线通信技术的串行数据传输方式，具有传输速率快、抗干扰能力强、传输距离远等优点。
2.串口复用原理SWD串口复用电路通过在原有的串口通信系统中加入一定的控制逻辑，实现多个终端设备共享一个串口资源。
在实际应用中，根据不同终端设备的需求，通过控制逻辑进行灵活的波特率、数据格式等参数设置，从而实现高效、稳定的数据传输。
【SWD串口复用电路设计】1.电路组成SWD串口复用电路主要由以下几部分组成：射频收发器、串口控制器、波特率发生器、电平转换模块、电源管理模块等。
2.关键元件选择在设计过程中，应根据实际应用需求选择合适的射频收发器、串口控制器等元器件。
例如，可以根据通信距离、传输速率等因素选择合适的射频收发器型号；根据系统波特率、数据格式等需求选择合适的串口控制器。
3.电路调试完成电路设计后，需要对SWD串口复用电路进行调试。
主要包括射频通信性能测试、串口通信性能测试、波特率匹配测试等，确保电路能够稳定工作在所需参数下。
【SWD串口复用电路应用】1.应用场景SWD串口复用电路广泛应用于工业自动化、智能家居、物联网等领域，尤其在需要多个终端设备共享串口资源的场景下具有显著优势。
实验六——双机串行通信电路与PCB设计
中国石油大学（北京）实验报告实验课程：单片机原理及应用实验名称：实验六——双机串行通信电路与PCB设计一、实验目的掌握串口通信工作原理及程序开发方法，熟悉ARES软件PCB设计过程。
二、实验内容1、按照第7章实例2绘制电路原理图，学习双机工程文件建立方法，验证实例6的通信功能；2、按照图1和表1改画电路接线图，添加接线端子，并定义电源端口；3、采用ARES软件完成电路接线图的PCB设计，并形成光绘（Gerber）输出文件，其中BCD数码管需按照图2所示尺寸进行PCB自定义封装；4、完成实验报告。
三、实验要求提交的实验报告中应包括：电路原理图和接线图，串口方式1工作原理阐述，双机通信仿真效果图，PCB设计图（3D排版图、光绘文件分层图）及实验小结。
提交实验报告的电子邮件主题及存盘文件名格式如，2005041220马晓明实验六。
1、电路原理图和接线图实验电路原理图如图一所示，其中左机的RXD，TXD端口分别与右机的TXD，RXD端口相连，两机按共地考虑。
该电路实现串行功能，使发送的数据传入接受的单片机中，反馈，使两个晶体显示管显示相同的数据。
甲机循环发送数字0～F，乙机接收后返回接收值。
若发送值与返回值相等，继续发送下一数字，否则重复发送当前数字。
采用查询法检查收发是否完成。
发送值和接收值分别显示在双方LED数码管上，两机的程序分别按图三和图四的发送程序和接受程序编写，然后建立两个工程文件存入同一个文件夹中，生成的两个hex文件分别加载在两个80C51单片机上，之后执行程序。
图一电路原理图表一元器件图二发送程序图三接受程序2、串口方式1工作原理阐述串口控制寄存器，SCON（98H）接线关系:接线关系:利用RS-232C进行电平转换——(1:-5~-15V, 0:+5~ +15V)3、双机通信仿真效果图下面的图四和图五为仿真的效果图，发送值和接收值分别显示在双方LED数码管上。
4、PCB设计图（3D排版图、光绘文件分层图）图七布线铺铜后的电路图图八 3D仿真电路图图八光绘文件分层图5、实验小结在本次试验中，串行通信电路实现：甲机循环发送数字0～F，乙机接收后返回接收值。
typec转uart电路
Type-C转UART电路设计1. 简介Type-C转UART电路是一种将Type-C接口的数字信号转换为UART串口通信信号的电路。
Type-C接口是一种新型的全功能接口，具有较高的传输速度和功率传输能力，广泛应用于电子设备中。
UART（通用异步收发传输器）串口通信是一种常用的串行通信协议，用于设备之间的数据传输。
本文将详细介绍Type-C转UART电路的设计原理、硬件电路设计、软件驱动开发等方面的内容。
2. 设计原理Type-C转UART电路的设计原理主要包括以下几个方面：2.1 Type-C接口Type-C接口是一种全功能接口，具有正反插可用、支持高速数据传输、支持高功率传输等特点。
Type-C接口内部采用了多种通信协议，包括USB 2.0、USB 3.1、DisplayPort、Thunderbolt等。
在Type-C转UART电路中，需要通过Type-C接口读取传输的数字信号。
2.2 UART串口通信UART串口通信是一种常用的串行通信协议，用于设备之间的数据传输。
UART通信包括发送端和接收端，发送端将数据转换为串行信号发送，接收端将串行信号转换为数据接收。
UART通信常用的参数包括波特率、数据位、停止位、校验位等。
2.3 Type-C转UART芯片Type-C转UART电路需要使用Type-C转UART芯片，该芯片将Type-C接口的数字信号转换为UART串口通信信号。
Type-C转UART芯片通常集成了Type-C控制器和UART串口控制器，能够实现Type-C接口和UART串口的互相转换。
2.4 软件驱动开发Type-C转UART电路还需要开发相应的软件驱动，用于控制Type-C转UART芯片的工作。
软件驱动需要实现Type-C接口的初始化、数据读取、串口通信参数设置等功能。
3. 硬件电路设计Type-C转UART电路的硬件电路设计包括以下几个部分：3.1 Type-C接口电路Type-C接口电路包括Type-C插座和Type-C插头。
串口电路原理
串口电路，即串行通信接口电路，是一种用于数据传输的电子电路设计，通常指的是RS-232、RS-422、RS-485等标准的串行通信接口。
这些接口主要用于计算机、嵌入式系统以及其他电子设备之间的数据交换。
基本原理：
1. 信号格式：
串行通信是指数据一位接一位地按照时间顺序进行传输，而不是像并行通信那样同时发送多位数据。
在串口电路中，数据通常包括起始位、数据位（一般为5至9位）、奇偶校验位（可选）、停止位（1或2位）。
2. 电平转换：
RS-232标准规定了TTL电平到RS-232电平的转换要求。
TTL电平是逻辑器件常用的0V和+5V（或者3.3V），而RS-232电平则采用了负电压表示逻辑“1”，正电压表示逻辑“0”的非对称方式，例如-12V代表逻辑"1"，+12V代表逻辑"0"。
3. 通信协议：
串口电路还包括握手信号线（如RTS/CTS、DTR/DSR等）以实现设备间的控制和同步。
通过设置合适的波特率（每秒
传输的位数）、数据格式以及握手协议，确保数据正确无误地在两台或多台设备间进行收发。
4. 电气特性：
串口电路需要满足特定的电气规范，如最大数据传输速率、信号的最大电压摆幅、最小接收器输入阈值等。
在实际应用中，串口电路通常由一个UART（通用异步收发传输器）控制器芯片和必要的电平转换电路组成，能够将CPU处理的数据转化为适合电缆传输的电信号，并且可以接收来自电缆的信号并转换回CPU可以理解的数字信号。
双串口ttl电路
双串口ttl电路
双串口TTL电路是指具有两个串行通信接口的电路，通常用于实现设备之间的通信。
在这种电路中，每个串口都可以使用TTL电平（Transistor-Transistor Logic，晶体管-
晶体管逻辑电平）进行数据传输。
TTL电平是一种数字电平，它采用晶体管开关来实现逻
辑状态的高（1）和低（0）。
双串口TTL电路的主要组成部分包括：
1. 串行通信芯片：负责处理串行数据传输，常见的芯片有UART
（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送器）、
SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围接口）等。
2. 电平转换器：负责将串口芯片输出的TTL电平转换为其他电平，如RS-232、RS-
485等，以便与其他设备进行通信。
3. 波特率发生器：用于生成通信所需的波特率，以确保数据传输的稳定性。
4. 控制逻辑：负责控制串口芯片和电平转换器的运作，实现数据的收发和处理。
5. 接口电路：负责连接外部设备，如单片机、DSP、FPGA等。
双串口TTL电路的应用场景包括：
1. 嵌入式系统：用于实现内部各个模块之间的通信。
2. 物联网设备：用于实现设备与云端或其他设备之间的数据传输。
3. 通信模块：用于实现不同通信协议之间的转换和数据传输。
4. 测试仪器仪表：用于实现测试设备之间的通信和数据传输。
总之，双串口TTL电路为设备提供了可靠的通信接口，广泛应用于各种电子设备和系统中。
根据实际需求，可以设计不同功能的电路，以满足各种通信需求。
双机串行通信的设计与实现
双机串行通信的设计与实现一、设计要求1.单机自发自收串行通信。
接收键入字符，从8251A的发送端发送，与同一个8251A的接收端接收，然后在屏幕上显示出来。
2.双机串行通信，在一台PC机键入字符，从8251A的发送端发送给另一台PC机，另一台PC机的8251A的接收端接收，然后在屏幕上显示出来。
二、所用设备IBM-PC机两台（串行通信接口8251A两片，串行发送器MC1488和串行接收器MC1489各两片，定时器/计数器8253，终端控制器8259等），串口线一根串行直连电缆用于两台台电脑通过串行口直接相连，电缆两端的插头都是9 针的母插头：三、硬件方案1.设计思想计算机传输数据有并行和串行两种模式。
在并行数据传输方式中，使用8条或更多的导线来传送数据，虽然并行传送方式的速度很快，但由于信号的衰减或失真等原因，并行传输的距离不能太长，在串行通信方式中，通信接口每次由CPU得到8位的数据，然后串行的通过一条线路，每次发送一位将该数据放送出去。
串行通信采用两种方式：同步方式和异步方式。
同步传输数据时，一次传送一个字节，而异步传输数据是一次传送一个数据块。
串口是计算机上一种非常通用设备串行通信的协议。
大多数计算机包含两个基于RS232的串口。
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。
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：RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。
可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。
基于FPGA的串口通信电路设计
基于FPGA的串口通信电路设计[摘要]串行通信接口是一种应用广泛的通信接口。
目前，大部分处理器都集成了支持rs-232接口的通用异步收发器，本文基于fpga开发板设计了一个串口数据采集和处理程序，介绍了用verilog hdl硬件描述语言来开发波特率发生器、接收模块和发送模块这三个模块，以及系统各个模块的具体设计方法和原理，用quartus ii软件进行仿真并给出结果，分别验证各个模块的正确性及用fpga实现串行通信的可行性。
[关键词]串行通信 rs-232 verilog hdl fpga中图分类号：tn 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-320-011.fpga概述fpga现场可编程逻辑门阵列是数字系统设计的主要硬件平台，其主要特点是完全由用户通过软件进行配置和编程，从而完成某种特定的功能，且可以反复擦写。
fpga具有运算速度快、根据需求在内部嵌入硬/软ip核，以及反复编程，擦写，使用的特点，被广泛应用于通信，数字信号处理，工业控制等领域。
2.rs232串口通信接口串口即串行数据接口主要用于网管控制或主业务数据的传输，支持数据的双向传输，速率9600-115200bps，即可以完成和pc的通信，也可以完成与带有标准串口的外设相连。
其中串口接口分为带插孔和带插针的两种，其中插针端称为dce，插孔端称为dte。
3.串口通信的verilog hdl实现本设计要求在fpga开发板上实现波特率为115200bps，停止位为1比特、1比特校验位的串口通信，并要求和pc机通过串口调试助手完成双向通信。
3.1波特率发生器模块的verilog hdl实现波特率发生器实际上是一个分频器，从给定的系统时钟频率得到要求的波特率。
一般来讲，为了提高系统的容错性处理，要求波特率发生器的输出时钟为实际串口数据波特率的n倍，n可以取值为8、16、32、64等。
在本设计中，系统的时钟为50mhz，取n为16，则分频系数为50000000/（16*115200）=27.127，取整为27。
swd 串口复用 电路
SWD 串口复用电路1. 介绍SWD（Serial Wire Debug）是一种用于嵌入式系统调试的串行通信协议，它可以通过串行线路进行调试和编程操作。
在某些情况下，我们可能需要将SWD串口进行复用，即同时使用SWD进行调试和其他串口通信。
本文将介绍SWD串口复用电路的原理和设计。
2. SWD串口复用原理SWD串口复用的原理是通过合理设计硬件电路，使得SWD和其他串口可以共享同一组引脚。
具体来说，我们需要通过某种方式实现SWD和其他串口的引脚复用，以及在使用SWD进行调试时保证其他串口的正常工作。
3. SWD串口复用电路设计为了实现SWD串口复用，我们可以采用多种电路设计方案。
以下是一种常见的设计方案：3.1 串口复用开关首先，我们可以使用一个开关电路来切换SWD和其他串口的连接。
这个开关电路可以由一个双稳态触发器实现，通过控制触发器的输入引脚，我们可以选择将SWD连接到目标设备或其他串口。
3.2 引脚电平转换在SWD串口复用电路中，我们还需要考虑引脚电平转换的问题。
因为SWD和其他串口通常使用不同的电压级别，所以我们需要使用电平转换电路来实现它们之间的互联。
常见的电平转换电路包括电平转换芯片和电阻分压电路。
电平转换芯片可以将高电压引脚转换为低电压引脚，以实现不同电压级别之间的互联。
而电阻分压电路则通过调整电阻比例来实现引脚电平的转换。
3.3 复用逻辑控制为了实现SWD串口复用，我们还需要一个复用逻辑控制电路。
这个电路可以由逻辑门电路实现，通过控制逻辑门的输入信号，我们可以选择将SWD连接到目标设备或其他串口。
复用逻辑控制电路的设计需要考虑到SWD和其他串口的时序要求。
我们需要确保在使用SWD进行调试时，其他串口不会受到干扰或影响。
4. SWD串口复用电路的应用SWD串口复用电路可以应用于各种嵌入式系统调试场景。
以下是一些常见的应用场景：4.1 调试和通信共存在某些情况下，我们可能需要在调试嵌入式系统时，同时进行串口通信。
MAX232和RS232串口通信 (1)
MAX232和RS232串口通信
一.MAX232原理
MAX232芯片是专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。
内部结构基本可分三个部分：
1.第一部分是电荷泵电路。
由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。
功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。
2.第二部分是数据转换通道。
由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。
其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。
8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。
TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DP9插头；DP9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。
3.第三部分是供电。
15脚DNG、16脚VCC（+5v）。
在此用于串口通信，因为电脑的数据逻辑仍用正负12V需用这个芯片将5V和正负10V进行转换。
电脑电平进入R1OUT口从T1IN出，由10V转为5V；51的电平从T1IN口入由R1OUT口出转为12V电平。
4电容接法的目的是为了升压，是电荷泵电路。
接R1，R2电阻是为了阻抗匹配。
两个mcu串口通信电路设计
两个mcu串口通信电路设计在电子技术领域，MCU（微控制器）串口通信是一种非常重要的通信方式。
它不仅可以实现设备之间的数据传输，还可以实现设备与计算机之间的通信。
下面我将详细介绍如何设计一个两个MCU串口通信的电路。
首先，我们需要了解MCU串口通信的基本原理。
MCU串口通信是指通过MCU的串行接口进行数据传输的一种通信方式。
它通常包括发送和接收两部分，其中发送部分负责将MCU内部的数据转换为串行信号并发送出去，而接收部分则负责接收外部的串行信号并将其转换为MCU可以识别的数据。
接下来，我们开始设计电路。
首先，我们需要准备两个MCU，一个作为发送端，另一个作为接收端。
然后，我们需要为每个MCU配备一个串行接口，以便它们可以通过串口进行通信。
在硬件连接方面，我们将发送端MCU的TX引脚（发送数据）连接到接收端MCU的RX引脚（接收数据），并将接收端MCU的TX引脚连接到发送端MCU 的RX引脚。
这样，就可以实现两个MCU之间的串口通信了。
在软件编程方面，我们需要为每个MCU编写相应的程序。
对于发送端MCU，我们需要编写一个程序，用于将需要发送的数据转换为串行信号，并通过TX引脚发送出去。
对于接收端MCU，我们需要编写一个程序，用于接收通过RX引脚传来的串行信号，并将其转换为可以被MCU识别的数据。
在实际应用中，我们还需要考虑一些其他因素，如波特率、数据位数、停止位数等。
这些参数都需要根据具体的应用需求来设定。
总的来说，设计一个两个MCU串口通信的电路并不复杂，只需要准备好必要的硬件设备，正确连接好电路，并编写好相关的程序即可。
但需要注意的是，由于串口通信的速度较慢，所以在某些高速数据传输的应用中可能不太适用。
单片机与PC串口通信课程设计
程序编写：编写串口通信程序，包括发送和接收数据
调试与测试：调试程序，测试串口通信是否正常，如发送和接收数据是 否正确
数据传输及处理方式
串口通信协议： RS-232、RS-485 等
数据传输方式：异 步传输、同步传输 等
数据处理方式：数 据校验、数据编码 、数据解码等
优化与改进建议
确保通信协议正确，避免数据传输 错误
增加错误处理机制，提高系统稳定 性
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
优化通信速度，提高数据传输效率
定期进行测试，确保通信正常
06
单片机与PC串口通信 的应用案例
智能家居系统中的串口通信应用
智能门锁：通过串口通信实现门锁与手机APP的连接，实现远程控制和报警功能
单片机与PC的串口 连接方式包括TTL电 平、RS-232电平、 RS-485电平等。
注意事项包括：确保 电源稳定、避免短路、 正确连接串口线、设 置正确的波特率、数 据位、停止位等参数。
04
单片机与PC串口通信 的软件实现
单片机端串口通信软件设计
单片机端串口通信软件设计主要包括串口初始化、串口发送和串口接收三个部分。
单片机与PC串口通 信课程设计
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04
单片机与PC串 口通信的软件 实现
02
单片机与PC串 口通信概述
05
单片机与PC串 口通信的调试 与测试
03
单片机与PC串 口通信的硬件 配置
06
C51单片机和电脑串口通信电路图
C51单片机和电脑串口通信电路图与源码51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑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，比如电脑的串口是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，也就是说和电脑的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.串口通讯的硬件电路如上图所示在制作电路前我们先来看看要用的MAX232，这里我们不去具体讨论它，只要知道它是TTL和RS232电平相互转换的芯片和基本的引脚接线功能就行了。
通常我会用两个小功率晶体管加少量的电路去替换MAX232，可以省一点，效果也不错,下图就是MAX232的基本接线图。
按图7－3加上MAX232就可以了。
这大热天的拿烙铁焊焊,还真的是热气迫人来呀：P串口座用DB9的母头，这样就可以用买来的PC串口延长线进行和电脑相连接，也可以直接接到电脑com口上。
为了能够在电脑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，这里我们利用一个免费的电脑串口调试软件。
本串口软件在本网站可以找到软件界面如上图，我们先要设置一下串口通讯的参数，将波特率调整为4800，勾选十六进制显示。
串口选择为COM1，当然将网站提供的51单片机实验板的串口也要和电脑的COM1连接，将烧写有以下程序的单片机插入单片机实验板的万能插座中，并接通51单片机实验板的电源。
#include <reg51。
h〉#define BUFFERLEGTH 10//-—---———-—-——————--——-----—--——--——------—-—--—-—--—--——-———-—--—void UART_init()；//串口初始化函数void COM_send(void）；//串口发送函数char str［20］；char j;//——-----————---——-—--—--—-—-—-———-———-—-——-—--—-—-——————--———-—--———void main(void）{unsigned char i；UART_init(）；j=0; //初始化串口for(i = 0；i < 10 ；i++){COM_send（）; //首先发送一次数据作为测试用｝;while(1);}//-——-——-——---------———-——-—-—-——--—---—---—--—-—--——---—---—--//——-——--——--—-—-—--———————---—-——-——-———-—-----——--—---——————-—-—-—-—————-—--—-—---—--———-——---——-- // 函数名称：UART_init(）串口初始化函数// 函数功能: 在系统时钟为11.059MHZ时，设定串口波特率为9600bit/s// 串口接收中断允许，发送中断禁止//—-——--—-----———---—-——-—-——————-————-—-————---——-———————--———-———----—-—--—---——-—---—-————-———---void UART_init（）｛//初始化串行口和波特率发生器SCON =0x50; //选择串口工作方式1，打开接收允许TMOD =0x20; //定时器1工作在方式2，定时器0工作在方式1TH1 =0xfA; //实现波特率9600（系统时钟11。
串口硬件电路设计
串口硬件电路设计
串口是计算机和外部设备进行数据传输的一种常见接口标准。
串口硬件电路设计是指在计算机和外部设备之间建立串口通信连接所需的硬件设计。
在现代电子设备中，串口硬件电路设计扮演着非常重要的角色，它影响着设备的稳定性、可靠性和性能。
首先，串口硬件电路设计需要考虑的是接口标准。
常见的串口接口标准包括RS-232、RS-485、TTL等。
不同的接口标准有不同的电气特性和传输速率，因此在设计串口硬件电路时需要根据实际应用需求选择合适的接口标准。
其次，串口硬件电路设计还需要考虑信号线路的布局和阻抗匹配。
良好的信号线路布局和阻抗匹配可以有效地减小信号的传输损耗和串扰，提高串口通信的稳定性和可靠性。
另外，串口硬件电路设计还需要考虑电气隔离和保护电路的设计。
在一些工业环境中，由于环境噪声和干扰较大，需要对串口信号进
行电气隔离以保证通信的稳定性。
此外，还需要设计过压和过流保护电路，以保护串口设备不受损坏。
最后，串口硬件电路设计还需要考虑电源和地线的设计。
稳定的电源和良好的接地是保证串口通信稳定性的关键因素，因此在设计串口硬件电路时需要合理设计电源和地线的布局。
总之，串口硬件电路设计是一项非常复杂而重要的工作，它直接影响着设备的性能和可靠性。
在进行串口硬件电路设计时，需要充分考虑接口标准、信号线路布局、电气隔离和保护电路设计、电源和地线设计等诸多因素，以确保串口通信的稳定性和可靠性。
串口 ttl 防护 电路设计
串口 ttl 防护电路设计串口TTL 是一种常见的用于数据传输的通信接口，它常被用于单片机与外部设备的通信。
然而，由于串口TTL 的工作电平较低，容易受到外界干扰，因此需要进行防护电路的设计，以确保数据传输的稳定性和可靠性。
一、串口 TTL 的特点和问题串口TTL 是一种将串行数据转换为并行数据的接口电路，常见的串口 TTL 通信速率为9600bps、115200bps等。
它具有以下特点：1. 低电平：串口 TTL 的工作电平一般为0V-5V，其中0V表示逻辑低电平，5V表示逻辑高电平。
2. 短距离传输：串口 TTL 的传输距离较短，一般在几米到十几米之间。
3. 容易受到干扰：由于串口 TTL 信号的幅度较小，容易受到电磁干扰、串扰等影响，导致数据传输错误或丢失。
由于上述特点，串口 TTL 在实际应用中容易遇到以下问题：1. 传输错误：由于信号幅度小，容易被外界干扰，导致数据传输过程中发生错误，造成数据丢失或错误。
2. 传输延迟：由于干扰信号的存在，串口 TTL 信号的传输可能会出现延迟，影响数据的实时性。
3. 传输距离限制：串口 TTL 的传输距离有限，超过一定距离后信号会衰减，导致数据传输失败。
4. 通信稳定性差：由于外界干扰的存在，串口 TTL 的通信稳定性较差，容易出现通信中断或异常现象。
二、串口 TTL 防护电路设计原则为了解决上述问题，设计一个有效的串口TTL 防护电路十分重要。
在进行串口 TTL 防护电路设计时，应遵循以下原则：1. 电源滤波：为了消除电源中的噪声，可以在串口 TTL 电源线上添加电源滤波电路，包括滤波电容和滤波电感，以减少电源噪声对串口 TTL 信号的干扰。
2. 信号线阻抗匹配：为了提高串口 TTL 的抗干扰能力，可以在信号线上添加电阻来匹配信号线的阻抗，减少信号反射和串扰。
3. 信号线屏蔽：为了减少外界电磁干扰对串口 TTL 信号的影响，可以在信号线上加装屏蔽层，如铜箔或铝箔，并接地以形成屏蔽。
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2、PCF8563：
case 2: hou = (read_byte_8563() ) & 0x3F;break;//获取小时 case 3: day = (read_byte_8563() ) & 0x3F;break;//获取日 case 4: week = (read_byte_8563() ) & 0x07; if(week==0)week=7;break;//获取星期 case 5: mon = (read_byte_8563() ) & 0x9F;break;//获取月 case 6: year = (read_byte_8563() ) & 0xFF;break;//获取年 default:break;
somenop;
} sda_8563 = 1; 字节后释放总线 scl_8563 = 0; 个脉冲，接收应答位 return (a); } //读完一个 //加上第九
其他相关程序编写模块：
1、键盘扫描应用程序 2、数码管或者液晶应用程序 3、STC89C52单片机定时器中断应用 程序
4、系统模块间的整合与测试
具体制作过程，同学们自行落实，可以是 创新基地、可以是机房、可以是宿舍等。
硬件调试部分：——主要熟悉和掌握各模块的原理图 软件调试部分：
1、DS18B20：
单线总线操作流程： * 单线总线工作过程中的协议如下： * 初始化，ROM操作命令，存储器操作命令，处理数据。 * 每次要对存储器操作前，都必须先进行初始化，然后进行 ROM操作，最后才能对存储器进行操作。
1
实现串口通信的方法
串口通信在当前得到越来越广泛的应用，如仪 器设备，各种短距离通信，各种无线串口通信， 各种数据采集系统等等。 具体实现方法如低端8位单片机、16位中等单片 机、32位高端单片机，各种嵌入式处理器， CPLD或FPGA等等。 不管用何种方法，关键学会如何使用，如何设计
原理上要掌握几个重要的参数：波特率、数据位、 停止位、校验位、通信端口、缓冲区大小等
三、主要研究工作
（1）硬件平台设计——参考现有的实验平台画出原理图或自 行按照现有的功能模块重新设计电路图；
（2）单片机应用程序编写与测试——先通过模块的实验然后 再由同学们自行进一步完善与扩充； （3）编写设计报告，完成作品论文
四、各阶段研究工作安排
（1）学习相关芯片的用法和单片机硬件设计平台： 学习单片机要重点掌握：定时器、中断、PWM、串口等常用 片内功能。 （2）编写单片机应用程序：时钟、温度、显示、串口通信等 等。 （3）递交作品并答辩汇报 注：递交的作品必须经过老师审核通过后方能参加答辩！
课程性质与目的
本课程是电工电子类专业技术基础课平台课程 的课程之一，也是最重要的一门实践性课程。 其目的是通过一个以工程实践或社会生活为背景 的电子系统的研究、设计与实现，使学生能将已 学过的模拟电路、数字电路以及单片机等知识综 合运用于电子系统的设计中，从而培养同学们知 识综合应用及电子系统设计的能力。
5
串口通信电路设计制作课程题目及设计要求
题目：串口通信控制系统设计 基本设计要求：
• 1、将当前采集到的温度值、时钟通过串口发送到上位 机平台； • 2、设计上位机软件界面显示接收到的温度、时钟参数； • 3、实时绘制当前温度曲线图； • 4、能够还原历史温度数据值。 同学们可充分发挥自身想象力，只要能想到的，都 尽量通过程序将其实现。
本课程重点学习和掌握：
（1）单片机系统应用程序的编写与测试 （2）要求：掌握系统设计方案，会写设计报告 （3）相关模块的综合设计与编写 （4）体验模块化的设计思路
总之：重点锻练和培养系统软件的设计与方法
实验工具：
1、STC-ISP V35下载软件； 2、Keil C51
实验地点：物理楼405机房
scl_8563 = 1; somenop; scl_8563 = 0; dat <<= 1; } sda_8563 = 1; 释放总线 scl_8563 = 1; 接收应答位 scl_8563 = 0; } //写完一个字节后 //加上第九个脉冲，
2、PCF8563：
读字节操作： uchar read_byte_8563(void) { uchar i; uchar a = 0; sda_8563 = 1; for(i=0;i<8;i++) { scl_8563 = 1; a <<= 1; //先进行 移位操作，以免最后一位不能读出 a |= sda_8563; scl_8563 = 0;
5、 带设计实物、论文及PPT参加第15周举办的答辩会
同学们答辩成绩细则：
同学们的成绩由二个部分组成，总分100分。 1、出席情况：10分 2、答辩情况： 设计论文报告（20分） 综合实验完成情况（50分）（编写代码技 术、代码的规范程度、具体功能实现） 回答问题（20分） 。
清楚需求后该从何做起？
1、DS18B20：
写字节操作：
void write_one_char(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i--) { DQ = 0; DQ = dat&0x01; nop(5); DQ = 1; dat>>=1; }
}
读温度值操作： int read_temperature(void) {unsigned char a=0; unsigned char b=0; int t=0; init_DS18B20(); write_one_char(0xCC); // 跳过读序列号 write_one_char(0x44); // 启动温度转换 init_DS18B20(); write_one_char(0xCC); //跳过读序列号 write_one_char(0xBE); //读取温度寄存 器等前两个就是温度 a = read_one_char(); b = read_one_char(); t = b; t <<= 8; t |= a; return t; }
1、DS18B20：
初始化操作： void init_DS18B20(void) { unsigned char x=0; DQ = 1; //DQ复位 nop(8); //稍做延时 DQ = 0; //单片机将DQ拉低 nop(80); //精确延时 大于 480us DQ = 1; //拉高总线 nop(35); }
扩展设计要求：
系统设计方案介绍 一、总体设计框图
PCF8563 时钟模块 数码管显 示模块
STC89C52单 片机控制核 心
DS18B20 温度模块
串口通信
上位机软 件平台
二、相关模块介绍
1、STC89C52：系统控制核心，串口下载，片上资源丰富
2、PCF8563：工业级内含I2C 总线接口功能的具有极低功 耗的多功能时钟/日历芯片。 3、DS18B20：单总线数字温度传感器芯片，测温分辨率 0.5度
2、PCF8563：
void read_8563(void) { unsigned int s; for(s=0;s<7;s++) { start_8563(); write_byte_8563(0xa2); //写操作器件地址 write_byte_8563(s+0x02);//写入单元地址 start_8563(); write_byte_8563(0xa3); //读操作器件地址 switch ( s ) { case 0: sec = (read_byte_8563() ) & 0x7F;break;//获取秒数据 case 1: min = (read_byte_8563() ) & 0x7F;break;//获取分钟
读字节操作： uchar read_one_char(void) { unsigned char i = 0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i>0;i--) { DQ = 0; //给脉冲信号 dat>>=1; //先进行移位操作，以免最 后一位不能读出 DQ = 1; //给脉冲信号 if (DQ) { dat |= 0x80; } nop(4); } return dat; }
2、PCF8563：
IIC总线操作流程： * 一、 写操作顺序： * 启动总线→写器件地址→写单元地址→写数据→． ． ．→关 闭总线 * 器件地址组成：固定地址（厂家）＋外部连线地址＋１位读 写地址（1：读 ，0：写） * 二、 指定单元读操作： * 启动总线→写器件地址→写单元地址→启动总线→写入要读 出的器件地址→ * 读数据→． ． ．→关闭总线 * 三、 当前单元读操作 * 启动总线→写入要读出的器件地址→读数据→． ． ．→关闭 总线
2
课程形式
一、本课程是研讨型课程，采用教师授课、 自主学习与研究、设计与实践、答辩与验 收等多种教学方式。 老师理论授课时间：2次 同学们实验时间：4次 同学们制作时间：6次
先修课程：电路分析基础、电子技术基础（模 拟、数字）、高频电子线路、信号与系统、单片 机技术
3
设计与实践要求
同学们在学完成有关内容后，在课程提供的项目中，根 据设计要求进行设计与制作，真正地掌握电子系统的设计 与实现方法。课题设计以1人为一组，同学们一定要以该 平台为基础，提高自行学习的能力和水平，完成系统的设 计任务，以培养学生的独立研发能力。在设计过程中同学 们可以自主设计、积极创新，以锻炼创新思维。 （1）系统结构设计：将系统划分为多个功能模块，选择 系统实现的技术方案并进行论证。 （2）电路设计：根据选定的技术方案，运用相关平台 进行各功能模块的电路设计，并作仿真分析。 （3）软件设计：运用相关开发语言进行数字系统设计； 在单片机或嵌入式处理器上进行程序设计实现系统功能。 （4）系统调试与测试：系统各部分电路与软件进行联 调，实现系统功能与指标。 4