单片机异步串行通信

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单片机UART通信实现

单片机UART通信实现

单片机UART通信实现在单片机系统中,UART(通用异步收发器)通信是一种常见的串口通信方式。

通过UART通信,可以实现单片机与外部设备之间的数据传输。

本篇文章将介绍如何使用单片机实现UART通信,并提供相应的代码示例。

一、UART通信原理UART通信是一种串行通信方式,其中数据按照位的形式依次传输。

UART接口包括发送端和接收端,发送端将要传输的数据通过串行方式发送出去,接收端将接收到的数据按位恢复为原始数据。

通信的核心是波特率,即数据传输的速度。

发送端和接收端必须以相同的波特率进行通信,以确保数据的正确传输。

二、单片机UART通信的硬件连接实现单片机UART通信的关键是正确连接相应的硬件。

典型的单片机UART通信硬件连接如下:发送端:- 单片机的TX(发送)引脚连接到外部设备的RX(接收)引脚- 单片机的GND引脚连接到外部设备的GND引脚接收端:- 单片机的RX(接收)引脚连接到外部设备的TX(发送)引脚- 单片机的GND引脚连接到外部设备的GND引脚三、单片机UART通信的软件实现在软件方面,需要编写相应的代码来配置单片机的UART通信模块。

以下是一个示例代码,用于实现基本的UART通信功能。

```c#include <reg51.h>#define BAUDRATE 9600 // 波特率设置为9600bpsvoid uart_init(){TMOD = 0x20; // 设置定时器1为8位自动重装模式TH1 = -(256 - (11059200 / 12 / 32) / BAUDRATE); // 设置波特率TL1 = TH1; // 初始化定时器1的初值TR1 = 1; // 启动定时器1SCON = 0x50; // 标识为8位UART模式EA = 1; // 允许全局中断ES = 1; // 允许串口中断}void uart_send(unsigned char dat)SBUF = dat; // 将数据写入发送寄存器 while (!TI); // 等待发送完毕TI = 0; // 清除发送完成标志}unsigned char uart_receive(){while (!RI); // 等待接收完毕RI = 0; // 清除接收标志return SBUF; // 返回接收到的数据}void main(){unsigned char data;uart_init(); // 初始化UART通信模块 while (1)data = uart_receive(); // 接收数据uart_send(data); // 发送接收到的数据}}```以上代码是基于8051系列单片机的实现示例,具体的单片机型号和编程语言可能有所不同,但基本原理是相同的。

单片机与外部设备的通信协议解读与应用实践

单片机与外部设备的通信协议解读与应用实践

单片机与外部设备的通信协议解读与应用实践单片机是指在一个芯片上集成了中央处理器、存储器、输入输出设备和通信设备等功能的微型计算机系统。

它广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中,实现对外部设备的控制和数据传输。

为了实现单片机与外部设备之间的通信,需要采用一种通信协议,以确保数据的可靠传输和正确解析。

本文将对常见的单片机通信协议进行解读,并结合实例进行应用实践。

一、串行通信协议串行通信协议是一种将数据位逐位地传输的通信方式,常见的串行通信协议包括UART、SPI和I2C等。

1. UART(通用异步收发传输)UART是一种通用的异步串行通信协议,用于单片机与外部设备之间的数据传输。

UART使用起始位、数据位、校验位和停止位来组成一个完整的数据帧。

通过波特率的设置,可以实现不同的数据传输速率。

UART通信协议简单易用,广泛应用于各类串行设备间的通信。

2. SPI(串行外设接口)SPI是一种同步串行通信协议,用于连接单片机与外部设备,例如存储器、传感器等。

SPI协议使用一个主设备和一个或多个从设备之间的全双工通信方式。

通信过程中,主设备通过时钟信号控制数据的传输,从设备通过选择信号确定通信目标。

SPI通信速度较快,适用于对速度要求较高的应用场景。

3. I2C(串行外设接口)I2C是一种双线制串行通信协议,用于各种设备间的通信,例如传感器、显示器等。

I2C通信协议使用两根总线线路:串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)。

通过主设备发出的时钟信号控制数据的传输。

I2C协议具有多设备共享同一条总线的特点,适用于多个设备之间交互数据的场景。

二、并行通信协议并行通信协议是一种同时传输多个数据位的通信方式,常见的并行通信协议有8位并行、16位并行和32位并行等。

并行通信协议在数据传输速度上具有明显优势,但在布线和硬件接口上相对复杂,因此一般适用于短距离和高速数据传输的场景。

三、无线通信协议随着无线通信技术的发展,越来越多的单片机应用采用无线通信协议与外部设备进行数据传输。

单片机串口通信原理

单片机串口通信原理

单片机串口通信原理
单片机串口通信原理是指通过串口进行数据的发送和接收。

串口通信是一种异步通信方式,它使用两根信号线(TXD和RXD)进行数据的传输。

在发送数据时,单片机将待发送的数据通过串口发送数据线(TXD)发送出去。

发送的数据会经过一个串口发送缓冲区,然后按照一定的通信协议进行处理,并通过串口传输线将数据发送给外部设备。

在接收数据时,外部设备将待发送的数据通过串口传输线发送给单片机。

单片机接收数据线(RXD)会将接收到的数据传
输到一个串口接收缓冲区中。

然后,单片机会根据通信协议进行数据的解析和处理,最后将数据保存在内部的寄存器中供程序使用。

串口通信协议通常包括数据位、停止位、校验位等信息。

数据位指的是每个数据字节占据的位数,常见的有8位和9位两种。

停止位用于表示数据的结束,常用的有1位和2位两种。

校验位用于检测数据在传输过程中是否发生错误,常见的校验方式有奇偶校验和无校验。

总的来说,单片机串口通信原理是通过串口发送数据线和接收数据线进行数据的传输和接收,并通过一定的通信协议进行数据的解析和处理。

这种通信方式可以实现单片机与外部设备的数据交换,广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中。

单片机的通信接口及通信协议概述

单片机的通信接口及通信协议概述

单片机的通信接口及通信协议概述随着科技的快速发展,单片机已经成为许多电子产品的核心部分。

而单片机的通信接口及通信协议则扮演着连接与控制外围设备的重要纽带。

本文将对单片机的通信接口及通信协议进行概述,帮助读者了解单片机通信的基本原理与应用。

一、串行通信接口串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常用方式。

它通过将数据一位一位地顺序传送,使得通信过程更加可靠。

常见的串行通信接口有UART、SPI和I2C。

1. UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,通用异步收发器):UART是一种最基本的串行通信接口,实现简单,广泛应用于单片机的串口通信。

UART通过将数据以异步的方式进行传输,即发送端和接收端的时钟不同步,可以实现双向通信。

2. SPI(Serial Peripheral Interface,串行外围接口):SPI是一种同步的串行通信接口,适用于单片机与外部设备之间的高速数据传输。

SPI通信主要通过四根线进行,分别是时钟线、数据输入线、数据输出线和片选线。

SPI可以支持单主单从、单主多从和多主多从的通信方式。

3. I2C(Inter-Integrated Circuit,集成电路互连):I2C是一种双线制的串行通信接口,适用于单片机与多个外部设备之间进行数据传输。

I2C接口通常有两根线,即串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)。

I2C采用主从模式,其中主机由单片机担任,从机可以是各种外围设备。

二、并行通信接口并行通信接口是一种同时传输多个位的通信方式,可以实现更高的数据传输速率。

常见的并行通信接口有GPIO(General PurposeInput/Output,通用输入输出)、外部总线接口等。

1. GPIO:GPIO是单片机通用的输入输出引脚,可以用来与外部设备进行并行通信。

通过对GPIO引脚的电平控制,单片机可以进行数据的输入和输出。

单片机串行通信

单片机串行通信

单片机串行通信在现代电子技术的领域中,单片机串行通信扮演着至关重要的角色。

它就像是信息传递的“高速公路”,让单片机能够与外部设备或其他单片机进行高效、准确的数据交流。

串行通信,简单来说,就是数据一位一位地按顺序传输。

相较于并行通信,它所需的数据线更少,这在硬件设计上带来了极大的便利,降低了成本,也减少了布线的复杂性。

想象一下,如果每次传输数据都需要同时通过很多根线,那得是多么繁琐和容易出错!而串行通信则巧妙地解决了这个问题。

单片机串行通信有两种常见的方式:同步串行通信和异步串行通信。

异步串行通信就像是两个不太合拍的朋友在交流。

发送方和接收方各自按照自己的节奏工作,但他们通过事先约定好的一些规则来确保信息能被正确理解。

比如,规定好每个数据的位数(通常是 5 到 8 位)、起始位和停止位的形式。

起始位就像是一个打招呼的信号,告诉接收方“我要开始发数据啦”;而停止位则表示这一轮数据传输结束。

在异步通信中,双方不需要严格同步时钟,这使得它在很多应用场景中都非常灵活。

同步串行通信则更像是两个默契十足的伙伴。

发送方和接收方共用一个时钟信号,数据的传输在这个时钟的控制下有序进行。

这样可以保证数据传输的准确性和稳定性,但也对时钟的同步要求较高。

在实际应用中,单片机串行通信常用于与各种外部设备进行通信,比如传感器、显示屏、计算机等。

以传感器为例,单片机通过串行通信获取传感器采集到的温度、湿度、压力等数据,然后进行处理和控制。

为了实现串行通信,单片机通常会配备专门的串行通信接口。

比如常见的 UART(通用异步收发器)、SPI(串行外设接口)和 I2C(集成电路总线)等。

UART 是一种应用广泛的异步串行通信接口。

它的硬件实现相对简单,只需要两根数据线:发送线(TXD)和接收线(RXD)。

通过设置合适的波特率(即数据传输的速率),就可以实现单片机与其他设备之间的异步通信。

SPI 则是一种同步串行通信接口,它通常需要四根线:时钟线(SCK)、主机输出从机输入线(MOSI)、主机输入从机输出线(MISO)和片选线(CS)。

单片机指令的串口通信实现方法

单片机指令的串口通信实现方法

单片机指令的串口通信实现方法串口通信是指通过串行通信接口实现的数据传输方式。

在单片机系统中,串口通信是一种重要的通信方式,可以实现与外部设备(如PC 机、传感器等)的数据交互。

本文将介绍单片机指令的串口通信实现方法,包括硬件连接和软件编程两方面。

一、硬件连接串口通信需要通过发送器和接收器两个设备来完成数据的发送和接收。

在单片机系统中,可使用通用异步收发器(UART)作为串行通信接口。

下面是串口通信的硬件连接步骤:1. 将单片机与UART连接:首先,确保单片机具有UART接口,并根据其引脚定义将UART的发送线(TXD)连接到单片机的接收引脚,接收线(RXD)连接到单片机的发送引脚。

2. 选择波特率:波特率指每秒钟传送的位数,通常使用的波特率有9600、115200等。

在发送和接收数据时,单片机和外部设备需要使用相同的波特率,以保证数据的正确传输。

3. 连接外部设备:根据实际需求,将UART的发送线和接收线分别连接到外部设备的接收引脚和发送引脚。

二、软件编程实现单片机指令的串口通信需要编写相应的软件程序。

下面是基于C语言的软件编程实现方法:1. 初始化串口:在程序开始时,需要对串口进行初始化设置。

通过设置寄存器来配置波特率、数据位、停止位等参数。

2. 发送数据:使用发送指令将待发送的数据写入UART的数据寄存器,等待数据传输完成。

3. 接收数据:通过接收指令读取UART接收到的数据,并进行相应的处理。

可以使用中断或轮询方式进行数据接收。

4. 错误处理:在数据传输过程中,可能会出现错误,例如帧错误、奇偶校验错误等。

需要进行相应的错误处理操作,例如重新发送数据或发出错误提示。

5. 通信协议:根据通信需求,可以制定相应的通信协议。

通信协议包括数据帧结构、数据格式、数据校验等内容,用于确保数据的可靠传输。

三、实例演示下面通过一个简单的示例来演示单片机指令的串口通信实现方法。

假设我们需要实现从单片机向PC机发送一条消息,并接收PC机返回的确认信息。

单片机中串行通信的三种类型

单片机中串行通信的三种类型

单片机中串行通信的三种类型在单片机的世界里,串行通信就像一条小小的高速公路,将各种数据在不同的部件之间传递。

它的基本任务就是让不同的设备能够互相“聊天”,共享信息。

想象一下,如果没有串行通信,单片机和外设之间就像被厚厚的墙隔开了,彼此难以沟通。

因此,了解串行通信的三种主要类型非常重要。

下面,我们就来聊聊这些串行通信的类型吧!1. 异步串行通信1.1 什么是异步串行通信?异步串行通信,顾名思义,就是在数据传输的时候,双方并不需要保持同步。

说白了,就是两头在做各自的事情,偶尔通过约定的信号来“打招呼”。

就像你和朋友在微信上聊天,不需要时时刻刻保持在线,偶尔发个消息就行了。

1.2 异步串行通信的工作原理在这种通信方式中,数据被拆分成一串串的字节,每个字节都会被加上一个起始位和一个停止位。

起始位告诉接收方:“嘿,数据来了!”而停止位则是“这条消息完了!”的信号。

这就像在你发短信时,在开始和结束的时候都留个标记,让对方知道你的信息什么时候开始和结束。

1.3 异步串行通信的应用这种通信方式应用非常广泛,比如我们常用的UART(通用异步收发传输器)就属于这个类别。

UART在我们的生活中几乎无处不在,从电脑的串口到一些简单的传感器都用得上它。

2. 同步串行通信2.1 什么是同步串行通信?同步串行通信和异步串行通信有点像“有组织的队伍”,双方在数据传输的过程中要保持同步。

就是说,你发数据的时候,对方也要准备好接收数据,这就像排队一样,大家都得按顺序来。

2.2 同步串行通信的工作原理在同步通信中,除了数据本身,还需要一个额外的时钟信号来确保数据的准确传输。

可以把时钟信号看作是“指挥棒”,它帮助双方协调一致地进行数据传输。

想象一下在舞台上表演的舞者,大家都得跟着同一个节拍才能跳得整齐划一。

2.3 同步串行通信的应用同步串行通信的速度通常比异步串行通信快,因为它减少了数据传输过程中的额外开销。

常见的同步串行通信协议包括SPI(串行外设接口)和I2C(集成电路间接口)。

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨随着工业自动化的不断发展,PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)和单片机作为常用的控制设备,扮演着越来越重要的角色。

在实际的工业生产中,PLC和单片机往往需要进行数据的交互和通信,以实现对工艺过程的控制和监测。

而在这种通信中,串行通信被广泛应用。

本文将探讨PLC和单片机之间的串行通信实现方法,以期为实际应用提供一些参考。

一、串行通信概述串行通信是指在数据传输中,比特按照一定的顺序进行传送,也就是每次只传送一个比特位。

与之相对应的是并行通信,其数据在传输时多个比特同时传送。

在实际工业控制系统中,串行通信由于线缆布置简单、传输距离远和干扰小等特点而得到了广泛的应用。

串行通信包含同步和异步两种方式。

在同步串行通信中,发送和接收设备通过一个时钟信号实现同步传输。

而在异步串行通信中,传输的数据通过起始位和停止位的表示来进行同步。

在工业控制系统中,由于同步通信受到时钟信号的限制,一般采用异步串行通信的方式。

二、PLC与单片机之间的串行通信现在让我们来讨论PLC与单片机之间的串行通信。

PLC作为工业控制中的核心设备,通常负责控制和监测生产过程。

而单片机则常用于硬件控制和数据的采集。

在工业控制系统中,PLC和单片机之间需要进行数据的交互和通信,以实现工艺过程的控制和监测。

在实际的应用中,PLC与单片机之间的串行通信一般采用RS-232、RS-485、Modbus等通信协议。

RS-232是一种传统的串行通信标准,其传输距离较短,一般在15米左右。

RS-485则是一种适用于远距离传输的串行通信标准,其传输距离可以达到1200米。

而Modbus是一种通信协议,广泛应用于工业控制系统中,其采用主从架构,支持点对点和多点通信。

1、使用串口通信模块在实际应用中,我们可以在PLC和单片机上分别搭载串口通信模块,通过串口通信模块实现两者之间的数据交互。

单片机串行通信的设计

单片机串行通信的设计

单片机串行通信的设计单片机串行通信是指通过串行接口,将数据一位一位地传输到另一个单片机或外部设备的通信方式。

串行通信相比并行通信具有线路数量少、布线简单的优势,因此在嵌入式系统和通信领域得到广泛应用。

本文将围绕单片机串行通信的设计展开论述。

一、串行通信原理串行通信主要利用两根线路进行数据传输,一条线路作为数据线,一条线路作为时钟线。

发送方按照一定的时钟频率将数据位逐位传输到接收方,接收方根据时钟信号判断数据位的高低状态。

二、串行通信接口串行通信主要有两种接口方式:UART(通用异步收发器)和SPI(串行外设接口)。

1. UART:UART是一种异步通信方式,数据通过单个数据线进行传输。

UART有两个引脚:一根引脚用于数据传输(TXD - 发送,RXD - 接收),另一个引脚用于时钟同步(Baud Rate Generator - 波特率发生器)。

UART通信需要发送方和接收方的波特率一致,否则会导致数据传输错误。

2.SPI:SPI是一种同步通信方式,数据通过多个数据线进行传输。

SPI有四个引脚:主输出/从输入(MISO)、主输入/从输出(MOSI)、时钟信号(CLK)和片选信号(CS)。

SPI通信中的主从关系是由软件决定的,主设备负责控制时序和片选,从设备则根据主设备的控制信号进行数据传输。

三、串行通信的数据传输串行通信的数据传输基本步骤如下:1.初始化串行通信接口:设置波特率、数据位长度、停止位等参数,并打开串行通信开关。

2.发送方数据准备:将需要传输的数据准备好,存储到发送缓冲区中。

3.数据传输:根据数据位长度和波特率设定的时钟频率,将数据位逐位输出到数据线。

4.接收方接收数据:根据时钟信号,逐位读取数据线上的数据位,并存储到接收缓冲区中。

5.结束通信:关闭串行通信开关,并进行后续处理。

四、串行通信的设计考虑因素在设计单片机串行通信时,需要考虑以下因素:1.通信协议:选用合适的通信协议,例如UART协议或SPI协议。

串行通信数据格式

串行通信数据格式
(1)当初始化后,或者没有信息需要发送时,发送端输 出逻辑1,即空闲位,空闲位可以有任意数量。
(2)当需要发送时,发送端首先输出逻辑0,作为起始 位。 (由CPU控制?)
(3)接着,发送端首先发送D0位,直到各数据位发送完。
(4)如果需要的话,发送端输出校验位。
(5)最后,发送端输出停止位(逻辑1)。
面向字符的同步协议:
面向位时,将数据块看作数据流,并用序列01111110作为开始和 结束标志。为了避免在数据流中出现序列01111110时引起的混乱, 发送方总是在其发送的数据流中每出现5个连续的‘l”就插入一 个附加的“0”;接收方则每检测到5个连续的“1”并且其后有一 个“0”时,就删除该“0”。
双同步:发送方先传送2个同步字符,再传送数据块, 接收方检测到同步字符后接收数据;
外同步:用一条专用线来传送同步字符,以实现收发双 方同步操作。
面向字符的同步协议(IBM的BSC协议) 该协议规定了10个特殊字符(称为控制字符)作为信息传输的标志。 其格式为:
SYN SOH 标题STX 数据块ETB/ETX 块校验 SYN:同步字符(Synchronous character),每帧可加1个(单同步) 或2个(双同步)同步字符。 SOH:标题开始(Start of Header)。 标题:Header,包含源地址(发送方地址)、目的地址(接收方地 址)、路由指示。(这些都不太懂)
例:传送8位数据45H(0100,0101B),奇校验,1个停止位, 则信号线上的波形象图2所示那样:异步通信的速率:若 9600bps,每字符8位,1起始,1停止,无奇偶,则实际每字 符传送10位,则960字符/秒。
异步通信数据格式:
第n-1位 | <------------------第n个字符------------------->|

单片机串行口几种工作方式的波特率

单片机串行口几种工作方式的波特率

单片机串行口几种工作方式的波特率单片机串行口是单片机与外部设备进行通信的重要接口之一。

在串行口通信中,波特率是一个关键参数。

波特率是指每秒钟传送的波特数量,用于衡量数据的传输速率。

单片机串行口的波特率通常选择常见的标准波特率,例如9600、19200、38400等。

单片机串行口的工作方式有多种,下面将详细介绍几种不同的工作方式下的波特率设置。

1. 同步串行口同步串行口是指在传输数据时,发送端和接收端通过一个时钟信号来同步数据的传输。

在同步串行口中,波特率的设置是固定的,因为发送端和接收端需要以相同的波特率来同步数据传输。

常见的同步串行口波特率包括115200、230400等。

2. 异步串行口异步串行口是指在传输数据时,发送端和接收端通过起始位、停止位来进行数据的同步。

在异步串行口中,波特率的设置是非常重要的,因为发送端和接收端需要以相同的波特率来正确解析数据。

常见的异步串行口波特率包括9600、19200、38400等。

3. 高速串行口随着单片机技术的进步和应用的广泛,对串行口的传输速率要求也越来越高。

高速串行口通常指的是波特率在1Mbps及以上的串行口。

高速串行口通常应用于需要大量数据传输的场景,例如高速数据采集、图像传输等。

4. 自适应波特率有些情况下,单片机需要与多种速率不同的设备通信,这就需要单片机具备自适应波特率的能力。

自适应波特率指的是单片机可以根据外部设备的对应波特率来自动调整自身的波特率。

这种方式可以极大地提高单片机的通信灵活性和适用性。

在实际应用中,程序员需要根据具体的通信需求选择合适的波特率,并在程序中进行相应的设置和配置。

还需要注意波特率的选取要与外部设备相匹配,以确保数据的正确传输和解析。

通过上述对单片机串行口几种工作方式的波特率的介绍,我们可以更好地理解单片机串行口通信中波特率的重要性以及不同工作方式下的波特率设置方法。

在实际应用中,合理选择和设置波特率将有利于提高通信的可靠性和稳定性。

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨PLC(可编程逻辑控制器)和单片机是现代工业自动化中常见的控制设备,它们通常被用于监控和控制工厂中的设备和生产线。

在实际应用中,很多情况下需要PLC和单片机之间进行通信,以便实现数据传输和控制指令的交互。

本文将探讨PLC与单片机之间的串行通信实现方法,为工程师在实际应用中提供一些参考。

一、PLC与单片机之间的通信方式PLC与单片机之间的通信方式主要包括串行通信和网络通信。

在工业控制系统中,串行通信是最常用的一种通信方式,它可以简单地通过串口连接实现设备之间的数据传输。

PLC和单片机都支持串行通信,因此在实际应用中可以选择串行通信方式进行通讯。

二、串行通信的基本原理串行通信是将数据一位一位地按照一定的时间间隔发送出去,接收端再按照相同的时间间隔接收数据。

串行通信有两种方式:同步串行通信和异步串行通信。

在工业控制系统中,异步串行通信方式更常见,因此本文将重点介绍异步串行通信的实现方法。

异步串行通信是将数据分为帧进行传输,每一帧包括起始位、数据位、校验位和停止位。

起始位和停止位用来标识一帧数据的开始和结束,数据位用来传输实际的数据,校验位用来检测数据传输过程中是否发生错误。

在实际应用中,可以通过串口模块来实现异步串行通信。

1. 使用串口模块在实际应用中,可以在PLC和单片机上分别连接串口模块,通过串口模块来实现两者之间的串行通信。

串口模块可以实现串口转换和数据传输,它能够将串行数据转换为并行数据,方便单片机和PLC进行数据交换。

2. 使用Modbus协议Modbus是一种常用的工业通信协议,它可以在串行通信中实现设备之间的数据传输。

在实际应用中,可以使用Modbus协议来实现PLC和单片机之间的通信。

单片机可以通过Modbus协议向PLC发送控制指令,PLC可以通过Modbus协议向单片机发送传感器数据,从而实现数据交换和控制指令的传输。

3. 使用RS485通信以一个简单的例子来说明PLC与单片机之间的串行通信实现方法。

简述单片机多机通信的原理

简述单片机多机通信的原理

简述单片机多机通信的原理
单片机多机通信的原理主要包括两个方面:通信介质和通信协议。

通信介质:多机通信可以通过不同的物理介质实现,常见的有串行通信、并行通信、以太网通信等。

串行通信是单片机多机通信中常用的一种方式,通过单根信号线进行通信。

串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信,其中异步串行通信在单片机多机通信中较为常见。

通过确保发送和接收的速度一致,可以实现单片机之间的数据通信。

通信协议:通信协议是指单片机多机通信中数据传输的规则和格式。

常用的通信协议包括UART、SPI、I2C等。

UART通信协议是一种异步串行通信协议,通过发送和接收缓冲区来实现数据的传输。

SPI通信协议是一种同步串行通信协议,通过主从结构来进行数据的传输。

I2C通信协议也是一种同步串行通信协议,通过总线结构来实现多个设备之间的通信。

在单片机多机通信中,首先需要确定通信介质,然后根据通信介质选择合适的通信协议。

通信协议中,发送端将数据按照一定的规则封装成数据包发送给接收端,接收端按照相应的规则解析数据包并进行相应的处理。

通过通信介质传输数据,再通过通信协议解析数据,实现了单片机之间的数据传输和通信。

几种单片机之间的通信方式

几种单片机之间的通信方式

几种单片机之间的通信方式电子技术的飞速发展,单片机也步入一个新的时代,越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。

对于一些场合,比如:复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。

如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计,可以得到极高灵活性与性能价格比,因此,多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路,但单片机之间的通信一直是困扰这种方法拓展的主要问题。

本文将分析比较几种单片机之间的方式、难点,并提出一种解决方案。

“”几种常用单片机之间的通信方式①采用硬件UART进行异步串行通信。

这是一种占用口线少,有效、可靠的通信方式;但遗憾的是许多小型单片机没有硬件 UART,有些也只有1个UART,如果系统还要与上位机通信的话,硬件资源是不够的。

这种方法一般用于单片机有硬件UART且不需与外界进行串行通信或采用双UART单片机的场合。

②采用片内SPI接口或I2C总线模块串行通信形式。

SPI/I2C接口具有硬件简单、软件编程容易等特点,但目前大多数单片机不具备硬件SPI/I2C模块。

③利用软件模拟SPI/I2C模式通信,这种方式很难模拟从机模式,通信双方对每一位要做出响应,通信速率与软件资源的开销会形成一个很大的矛盾,处理不好会导致系统整体性能急剧下降。

这种方法只能用于通信量极少的场合。

④口对口并行通信,利用单片机的口线直接相连,加上1~2条握手信号线。

这种方式的特点是通信速度快,1次可以传输4位或8位,甚至更多,但需要占用大量的口线,而且数据传递是准同步的。

在一个单片机向另一个单片机传送1个字节以后,必须等到另一个单片机的接收响应信号后才能传送下一个数据。

一般用于一些硬件口线比较富裕的场合。

⑤利用双口RAM作为缓冲器通信。

这种方式的 特点就是通信速度快,两边都可以直接用读写存储器的指令直接操作;但这种方式需要大量的口线,而且双口RAM的价格很高,一般只用于一些对速度有特殊要求的场合。

单片机的通信方式

单片机的通信方式

单片机的通信方式单片机通信是指单片机之间的数据传输方式,用于各种嵌入式应用。

通信方式有很多,常用的有串行通信方式和并行通信方式。

1. 串行通信串行通信方式是指在同一时刻只有一个数据位在传输的通信方式。

串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信。

异步串行通信通常用于短距离通信和低速通信,因为异步通信需要使用更多的数据位来描述数据,需要更长的时间来传输。

同步串行通信通常用于高速通信和长距离传输。

同步通信使用一个时钟信号来同步传输的数据,这样数据传输速度比异步通信快。

并行通信方式是指在同一时刻多个数据位同时传输的通信方式。

并行通信速度比串行通信速度快,但需要使用更多的线路。

并行通信通常用于高速通信和高速数据传输,如网络、计算机等系统。

3. I2C通信I2C通信是一种具有双向数据传输和同步时序的串行通信方式,常用于连接多个外设到单片机。

I2C通信采用两根线路和多个地址和设备来实现通信。

SPI通信是一种快速、高效、双向的串行通信方式。

SPI通信采用四根线路来实现通信,这些线路包括:时钟线、数据线、主从选择线和片选信号线。

SPI通信通常用于高速数据传输和控制数据的传输。

CAN通信是一种适用于工业控制和汽车控制等领域的串行通信协议。

CAN通信用于处理较大量的数据,通信速度较快,主要支持多个节点之间的独立通信。

CAN通信采用特定的通信协议来处理信息,保证通信正常。

CAN通信通常包括两个节点,即发送者和接收者。

总之,单片机通信是嵌入式系统中非常重要的功能,有多种不同的通信方式和协议,可以根据不同的应用场合和需求进行选择。

51单片机串行通信原理

51单片机串行通信原理

51单片机串行通信原理串行通信是指在信息传输时,数据位逐个进行传输的方式。

51单片机串行通信是指在51单片机中,使用串行通信协议进行数据传输。

1.串行传输方式:串行通信中,数据位按照顺序逐个传输。

每个数据位传输结束后,发送端或接收端会发送一个时钟信号来同步数据的传输。

2.通信协议:串行通信需要定义一种通信协议,用于规定数据传输的格式和规则。

常用的串行通信协议包括UART(通用异步收发传输)协议、SPI(串行外设接口)协议和I2C(串行双线制)协议等。

3.UART串行通信协议:UART协议是一种异步串行通信协议,常用于单片机与外部设备(如计算机、模块等)之间的通信。

UART使用一对传输线(分别为传输线和接收线)进行数据的传输,通过起始位、数据位、校验位和停止位等进行数据的解析和传输。

4.SPI串行通信协议:SPI协议是一种同步串行通信协议,常用于单片机与外部设备之间的通信。

SPI使用四根传输线(分别为传输线、接收线、时钟线和片选线)进行数据的传输,通过时钟信号同步数据的传输。

SPI协议具有母-从的结构,单片机可以作为主设备控制从设备的操作。

5.I2C串行通信协议:I2C协议是一种双线制串行通信协议,常用于单片机与外部设备之间的通信。

I2C使用两条传输线(分别为传输线和接收线)进行数据的传输,通过时钟信号同步数据的传输。

I2C协议具有多主-多从的结构,多个设备可以共享同一条数据线。

6.数据传输流程:在串行通信过程中,发送端会将数据位逐个传输到接收端。

接收端接收到数据位后,对数据进行解析和处理。

在UART协议中,通信开始时发送端会发送起始位,然后发送数据位,接收端解析数据位后,可以进行校验,最后发送停止位。

在SPI和I2C协议中,发送端通过时钟信号同步数据的传输,并通过片选线或地址来选择接收端。

以上就是51单片机串行通信的原理,通过串行通信可以有效地进行数据传输和设备间的通信。

单片机第七课--串口

单片机第七课--串口

1、方式2和方式3发送
写入SBUF TXD TI(中断标志) 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8
停止位
发送前,先根据用户约定的通信协议由软件设置TB8的值, 然后把要发送的数据写入SBUF启动发送过程,先把起始位 0输出到TXD引脚,然后发送移位寄存器的输出位(D0)到 TXD引脚。每一个移位脉冲都使输出移位寄存器的各位右移 一位,并由TXD引脚输出。 第一次移位时,停止位“1”移入输出移位寄存器的第9位 上 ,以后每次移位,左边都移入0。当停止位移至输出位时, 左边其余位全为0,检测电路检测到这一条件时,使控制电 路进行最后一次移位,并置TI=1,向CPU请求中断。
一个字符帧 空 闲 起 始 位 数据位 校 验 位 停 止 位 空 闲
下一字符 起始位
LSB
MSB
异步通信对硬件要求较低,实现起来比较简单、灵活, 适用于数据的随机发送/接收,但因每个字节都要建立一次同 步,即每个字符都要额外附加两位,所以工作速度较低,在 单片机中主要采用异步通信方式。
2、同步通信 以一串字符为一个传送单位,字符间不加标识位,字符串开 始用同步字符标识(一般约定为1~2个字符),以触发同步时 钟开始发送或接收数据;多字节数据之间不允许有空隙,每位 占用的时间相等;空闲位需发送同步字符。 硬件要求高,通讯双方须严格同步,适用于成批数据传送。 单片机不用该方式。
在单片机的应用中,常用的晶振频率为:12MHz和 11.0592MHz。所以,选用的波特率也相对固定。 常用的串行口波特率以及各参数的关系如表所示。
串行口工作之前,应对其进行初始化,主 要是设置产生波特率的定时器1、串行口控 制和中断控制。具体步骤如下:
确定T1的工作方式(编程TMOD寄存器);

基于几种单片机之间的通信方式

基于几种单片机之间的通信方式

编号:__________基于几种单片机之间的通信方式(最新版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日电子技术的飞速发展,单片机也步入一个新的时代,越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。

对于一些场合,比如:复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。

如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计,可以得到极高灵活性与性能价格比,因此,多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路,但单片机之间的通信一直是困扰这种方法拓展的主要问题。

本文将分析比较几种单片机之间的方式、难点,并提出一种解决方案。

“”几种常用单片机之间的通信方式①采用硬件UART进行异步串行通信。

这是一种占用口线少,有效、可靠的通信方式;但遗憾的是许多小型单片机没有硬件UART,有些也只有1个UART,如果系统还要与上位机通信的话,硬件资源是不够的。

这种方法一般用于单片机有硬件UART且不需与外界进行串行通信或采用双UART单片机的场合。

②采用片内SPI接口或I2C总线模块串行通信形式。

SPI/I2C接口具有硬件简单、软件编程容易等特点,但目前大多数单片机不具备硬件SPI/I2C模块。

③利用软件模拟SPI/I2C模式通信,这种方式很难模拟从机模式,通信双方对每一位要做出响应,通信速率与软件资源的开销会形成一个很大的矛盾,处理不好会导致系统整体性能急剧下降。

这种方法只能用于通信量极少的场合。

④口对口并行通信,利用单片机的口线直接相连,加上1~2条握手信号线。

这种方式的特点是通信速度快,1次可以传输4位或8位,甚至更多,但需要占用大量的口线,而且数据传递是准同步的。

在一个单片机向另一个单片机传送1个字节以后,必须等到另一个单片机的接收响应信号后才能传送下一个数据。

单片机基础知识分享:什么是同步通信和异步通信?

单片机基础知识分享:什么是同步通信和异步通信?

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在计算机系统中,串行通信的分类
按照串行数据的时钟控制方式,串行通信可分为同步通信和异步通信两类。

1. 异步通信(Asynchronous Communication)
在异步通信中,数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。

字符帧由发送端一帧一帧地发送,每一帧数据均是低位在前,高位在后,通过传输线被接收端一帧一帧地接收。

发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收,这两个时钟彼此独立,互不同步。

在异步通信中,接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送,何时结束发送的。

字符帧格式是异步通信的一个重要指标。

字符帧(Character Frame)
字符帧也叫数据帧,由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等4部分组成,
波特率(baud rate)
异步通信的另一个重要指标为波特率。

波特率为每秒钟传送二进制数码的位数,也叫比特数,单位为b/s,即位/秒。

波特率用于表征数据传输的速度,波特率越高,数据传输速度越快。

但波特率和字符的实际传输速率不同,字符的实际传输速率是每秒内所传字符帧的帧数,和字符帧格式有关。

2. 同步通信(Synchronous Communication)
同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传输一帧信息。

这里的信息帧和异步通信的字符帧不同,通常有若干个数据字符,如图8.4所示。

图8.4(a)为单同步字符帧结构,图8.4(b)为双同步字符帧结构,但它们均由同步字符、数据字符和校验字符CRC 三部分组成。

在同步通信中,同步字符可以采用统一的标准格式,也可以由用户约定。

不同单片机之间的通信方式

不同单片机之间的通信方式

不同单片机之间的通信方式越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。

对于莫一些场合,比如:复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。

如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计,可以得到极高灵活性与性能价格比,因此,多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路,但单片机之间的通信一直是困扰这种方法拓展的主要问题。

本文将分析比较几种单片机之间的方式、难点,并提出一种解决方案。

1 、几种常用单片机之间的通信方式①采用硬件UART进行异步串行通信。

这是一种占用口线少,有效、可靠的通信方式;但遗憾的是许多小型单片机没有硬件 UART,有些也只有1个UART,如果系统还要与上位机通信的话,硬件资源是不够的。

这种方法一般用于单片机有应件UART 且不需与外界进行串行通信或采用双UART单片机的场合。

②采用片内SPI接口或2C总线模块串行通信形式。

SPI/I2C接口具有硬件简单、软件编程容易等特点,但目前大多数单片机不具备硬件SPI/I2C模块。

③利用软件模拟SPI/I2C模式通信,这种方式很难模拟从机模式,通信双方对每一位要做出响应,通信速率与软件资源的开销会形成一个很大的矛盾,处理不好会导致系统整体性能急剧下降。

这种方法只能用于通信量极少的场合。

④口对口并行通信,利用单片机的口线直接相连,加上1~2条握手信号线。

这种方式的特点是通信速度快,1次可以传输4位或8位,甚至更多,但需要占用大量的口线,而且数据传递是准同步的。

在一个单片机向另一个单片机传送1个字节以后,必须等到另一个单片机的接收响应信号后才能传送下一个数据。

一般用于一些硬件口线比较富余的场合。

⑤利用双口RAM作为缓冲器通信。

这种方式的最大特点就是通信速度快,两边都可以直接用读写存储器的指令直接操作;但这种方式需要大量的口线,而且双口RAM的价格很高,一般只用于一些对速度有特殊要求的场合。

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22
23
24
本次课所学知识
• IO端口----输入、输出、第二功能
• 定时器----普通、CTC、PWM •中 断----定时器中断、外部中断
• 其 它----AD、USART、SPI、 比较器
25
课后复习
• 数据手册:P151~175
• 教材:P~
26
下一讲的主要内容
• 串行外围接口SPI的结构 • 用SPI与164实现多数码管静态显示
2、重新编译程序;
3、仿真、演示
20
九、小结
1、工作模式
2、数据帧格式
3、波特率 4、使能及中断使能
5、接收与发送(查询法或中断法)
21
十、作业与练习
1、硬件:AVR学习板(按键+串口); 功能:按下按键,向串口发送一个字节特 定的数据。
2、硬件:AVR学习板(数码管显示电路); 功能:接收串口数据,并显示出来;
9
支持:异步、 倍速异步、主 机同步、从机 同步四种模式
10
五、应用USART的关键技术
• 模式:异步、倍速异步、主机同步、从机同步
• 数据帧格式: – 起始位(1位) – 数据位(5、6、7、8或9位) – 校验位(无、奇、偶) – 停止位(1或2位) • 波特率: (异步)
11
1、数据寄存器
12
2、控制寄存器
模式选择
奇偶校验选择
停止位选择
13 数据位选择
3、波特率寄存器
例如:要求BAUD为4800
fosc=1MHz
则 UBRR = 12源自14六、串行口的初始化初始化内容: (1)工作模式 实例:
(1)工作模式:异步; (2)数据帧:1位起始位、 8位数据位、无校验位、1位 停止位; (3)波特率:4800bps (主 频1M) (4)UART使能及中断使能
}
17
七、数据发送、接收函数
1、数据发送(查询方式)
(1)待发送缓冲器为空;
(2)将数据放入发送缓冲器; 例: void uart_transmit0(unsigned char i) { while (!(UCSR0A & (1<<UDRE0))); UDR0 = i; }
18
七、数据发送、接收函数
8
四、AVR单片机的USART功能
• • • • • • • • • USART是通用同步异步收发器的英文缩写 全双工操作(独立的串行接收和发送寄存器) 高精度的波特率发生器 支持异步或同步操作 支持5 6 7 8或9个数据位和1或2个停止位 硬件支持奇偶校验 数据过速、帧错误检测 发送结束、发送数据空、接收结束等三个中断 噪声滤波、多处理器、倍速通信等
单片机原理 与接口技术
广州大学自动化系 肖忠
1
一、演示:串行通信的应用
• 功能:单片机测量的数据(模拟电压值)
以短信的形式发往手机;
• 相关硬件:
1、GSM短信模块; 2、单片机测量系统(用Proteus模拟); 3、串行通信线;
• 编译软件: ICC AVR
2
一、演示:串行通信的应用
3
二、系统电路分析
27
4
三、串行通信概念
并行 通信方式 串行 异步
UART 数码管动态刷新 显示电路,段码 数据的输出 串转并电路中所 用的SPI功能
同步
单片机串行口,又名串口,RS-232口, 通常为三线制,全双工工作方式
5
1、串行口—机械特性
1 13 1 5
14
25
6
9
简易的三线制
6
2、串行口—数据帧格式
一个字符帧 空 闲 起 始 位 数据位 校 验 位 停 止 位 空 闲
15
(2)数据帧格式
(3)波特率 (4)使能及中断 使能
六、串行口初始化(控制寄存器)
1
清发送标志
0
0
1
发送使能
0
0
异步
0
0
无校验
0
0
1
1
16 8个数据位
1个停止位
六、串行口初始化代码
void uart_init(void) {
UCSR0A = 0b01000000; UCSR0B = 0b00001000; UCSR0C = 0b00000110; UBRR0 = 12;
下一字符 起始位
LSB
MSB
特点: (1)不要求收发双方时钟严格一致,易实现; (2)设备开销小,连接简单(三线) (3)传输效率较低,每字符传输要附加2~3位 用于起止位,各帧之间还有间隔。
7
3、串行口—波特率
波特率(Baud rate),调制速率 在数字信道中,用比特率表示是数字 信号的传输速率(单位:bps),波特率可 以被理解为单位时间内传输码元符号的 个数(传符号率) I = S * log2N 传输基带二进制信号时,I = S 串行通信双方必须使用相同的波特率
2、数据接收(查询等待方式)
(1)等待接收数据;
(2)从接收缓冲器中获取数据; 例: unsigned char uart_receive0(void) { while (!(UCSR0A & (1<<RXC0))); return UDR0; }
19
八、仿真、演示
1、在程序代码中修改目的手机号码;
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