实时数据串行通信协议设计

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双机之间的串行通信设计

双机之间的串行通信设计随着计算机技术的快速发展，双机之间的串行通信变得越来越重要。

无论是在数据传输、系统控制还是协同处理方面，双机之间的串行通信都扮演着关键角色。

本文将探讨双机之间的串行通信设计，包括串行通信的原理、串行通信的应用、串行通信的优势以及设计双机之间串行通信的步骤。

一、串行通信的原理串行通信是一种逐位传输数据的通信方式。

在双机之间的串行通信中，一台机器将数据一位一位地发送给另一台机器，接收方接收到数据后将其重新组装为完整的信息。

串行通信常用的协议有RS-232、RS-485、SPI等。

二、串行通信的应用1.数据传输：双机之间通过串行通信传输大量数据，例如在两台计算机之间传输文件、传输实时音视频数据等。

2.系统控制：双机之间通过串行通信进行系统控制，例如一个机器向另一个机器发送指令，控制其执行特定的任务。

3.协同处理：双机之间通过串行通信进行协同处理，例如在分布式系统中，各个节点之间通过串行通信共同完成复杂的任务。

三、串行通信的优势相比于并行通信，双机之间的串行通信具有以下几个优势：1.传输距离更远：串行通信可以在较长的距离上进行数据传输，而并行通信受到信号干扰和传输线损耗的限制。

2.更少的传输线：串行通信只需要一条传输线，而并行通信需要多条传输线。

3.更快的速度：串行通信在同等条件下具有更快的传输速度，因为每一位数据传输所需的时间更短。

4.更可靠的传输：串行通信可以通过校验位等方式来保证数据传输的可靠性。

四、设计双机之间串行通信的步骤设计双机之间的串行通信需要经过以下几个步骤：1.确定通信协议：首先需要确定双机之间的通信协议，例如RS-232、RS-485等。

不同的通信协议有着不同的特点和适用范围，需要根据具体的应用需求进行选择。

2.确定物理连接方式：根据通信协议的选择，确定双机之间的物理连接方式，例如使用串口线连接、使用网络连接等。

3.确定数据传输格式：确定数据传输的格式，包括数据的编码方式、数据的起始位和停止位等。

SPI协议解析高速串行通信的协议标准

SPI协议解析高速串行通信的协议标准SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速串行通信协议，被广泛应用于各种数字设备的通信接口传输中。

本文将对SPI协议进行详细解析，介绍其协议标准，以及相关的特性和应用。

I. 介绍SPI协议是一种同步协议，常用于微控制器和外部外设之间的通信。

它通过四根信号线（时钟线、数据线、主从选择线、片选线）实现全双工通信，并且支持多主机和多从机的通信方式。

SPI协议具有高速传输、简单易用、灵活性强等特点，被广泛用于各种应用领域。

II. 协议标准SPI协议的通信规范主要包括以下几个方面：1. 时钟极性与相位SPI协议定义了两种类型的时钟极性和相位设置，分别为CPOL和CPHA。

CPOL用于控制时钟信号的极性，可以是低电平为开始（CPOL=0），或高电平为开始（CPOL=1）。

CPHA用于控制数据采样的时机，可以是时钟信号的上升沿采样（CPHA=0），或下降沿采样（CPHA=1）。

根据不同的设备要求，可以通过组合CPOL和CPHA来实现精确的时序控制。

2. 数据传输顺序SPI协议支持全双工传输，数据通信可以是单向的，也可以是双向的。

数据传输的顺序由设备的主从模式决定，主机先发送数据，然后从机进行响应。

在全双工通信中，数据可以同时双向传输，主机和从机同时发送和接收数据。

3. 主从设备选择SPI协议使用一根主从选择线（SS）来选择通信的主机或从机。

当某个从机被选中时，通过使能该从机的片选线，使其进入工作状态，其他从机则处于非工作状态。

主机可以通过控制主从选择线来选择不同的从机进行通信。

4. 数据帧格式SPI协议的数据传输是以数据帧的形式进行的。

每个数据帧由一个字节（8位）的数据组成，包括发送的数据和接收的数据。

数据帧可以是单向的，也可以是双向的。

5. 传输速率SPI协议支持各种传输速率，可以根据需要进行调整。

传输速率由时钟信号频率决定，可以通过调整时钟频率来达到不同的传输速率。

实时系统中的数据通信与网络协议(一)

实时系统中的数据通信与网络协议在当今数字化时代，实时系统已经广泛应用于各个领域，如工业控制、航空航天、交通运输等。

实时系统的核心要求是能够高效地进行数据通信，并确保数据的及时性和可靠性。

在实时系统中，数据通信的实现离不开网络协议的支持，本文将探讨实时系统中的数据通信与网络协议。

一、实时系统中的数据通信实时系统中的数据通信主要包括控制命令的传输和实时数据的采集与传输。

控制命令的传输通常使用短消息或指令的方式，可以通过串口、以太网等传输媒介实现。

而实时数据的采集与传输则需要考虑更高的带宽和更低的延迟要求。

实时数据的采集与传输可以使用多种方式，如传统的模拟信号采集，以及数字传感器、无线传感器等技术的应用。

数据的传输则依赖于各种传输媒介和通信协议，如以太网、CAN总线、嵌入式总线等。

二、以太网在实时系统中的应用以太网是一种常用的局域网技术，其高带宽和灵活性使得它成为实时系统中数据通信的重要媒介之一。

以太网提供了丰富的物理层和数据链路层协议，如Ethernet、ARP、IP以及UDP等。

这些协议为实时系统中数据通信提供了可靠性和实时性的保障。

以太网的高带宽使得实时数据的传输更加高效，同时其广播性质也为数据的广播和多播提供了方便。

在实时系统中，可以使用以太网实现点对点的通信，也可以使用组播方式实现数据的分发。

此外，以太网还支持实时数据的优先级和流量控制。

通过配置交换机和路由器，可以为不同类型的实时数据设置不同的优先级，从而满足实时系统中对不同数据的延迟要求。

而流量控制则可以避免数据的丢失和拥塞，提高数据传输的可靠性。

三、CAN总线在实时系统中的应用CAN总线是一种专门设计用于实时控制系统的串行总线，其具有优秀的实时性和可靠性。

CAN总线支持多主设备和多从设备的连接，可以实现实时数据的采集和控制指令的传输。

在实时系统中，CAN总线广泛应用于汽车电子、工业自动化等领域。

CAN总线的优点包括低延迟、抗干扰性强以及支持高速数据传输等。

can中连续帧发送算法

can中连续帧发送算法CAN（控制器局域网）总线是一种用于实时控制的串行通信协议。

在CAN总线上，发送数据时可以采用多帧传输，即连续帧数据发送。

这种发送方式可以在保证通信效率的同时，确保数据的完整传输。

以下是CAN中连续帧发送算法的基本原理：1. 帧结构：CAN总线上的帧分为标准帧和扩展帧两种。

标准帧包含29位，扩展帧包含51位。

其中，标识符（ID）是区分不同帧的关键字段。

具有相同ID的帧属于同一消息。

2. 多帧发送：当数据超过8个字节时，可以通过多帧发送的方式进行传输。

多帧发送的帧数由控制字决定。

例如，控制字为11时，表示可以发送2个数据包。

3. 控制字：控制字用于指示帧的类型和传输数据的长度。

控制字的第2位表示帧的类型，第3位表示数据包个数。

例如，控制字为10时，表示请求发送数据；控制字为11时，表示响应发送请求；控制字为13时，表示消息结束。

4. 数据解析：在接收到连续帧时，需要根据ID、控制字和数据字节等信息进行解析。

首先判断帧的类型和数据包个数，然后根据数据包顺序解析数据。

例如，对于一个包含2个数据包的连续帧，需要依次解析这两个数据包。

5. 重装：在接收到连续帧后，需要将各个帧的数据重新组装成原始的数据结构。

这通常包括将数据字节重新组合成完整的数据包，以及将多个数据包组合成原始的消息。

综上所述，CAN总线中的连续帧发送算法主要包括帧结构设计、多帧发送、控制字设置、数据解析和重装等步骤。

通过这种算法，可以在保证通信效率的同时，实现数据的可靠传输。

在实际应用中，可以根据具体需求调整帧结构和控制字，以满足不同场景下的通信要求。

canbus协议

canbus协议CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，广泛应用于汽车和工业控制系统中。

它是一种多主、多从、广播、冲突检测和冲突处理的通信系统。

CAN总线协议的设计目标是实现高可靠性和实时性的数据传输。

CAN总线采用双线双向通信方式，允许多个控制器同时传输数据。

它的低成本、高可靠性和强大的抗干扰能力，使得CAN总线得以广泛应用于汽车领域。

CAN总线的通信是基于帧（Frame）的。

每一帧由起始位（Start Bit）、标识符（Identifier）、控制位（Control）、数据域（Data）和校验位（CRC）组成。

其中标识符是帧的唯一标识，用于区分不同的帧。

数据域用于承载实际的数据。

CAN总线使用广播模式进行通信，即发送一条消息的控制器将消息发送到总线上，其他控制器都可以收到这条消息，但只有匹配标识符的控制器才会处理这条消息。

这种广播模式的通信方式使得CAN总线可以实现高效的数据交互，提高系统的实时性。

CAN总线还具有强大的冲突检测和冲突处理能力。

当两个控制器同时发送消息时，CAN总线可以检测到冲突，并采用非破坏性的冲突处理算法将两个消息进行合并。

这种冲突处理机制使得CAN总线可以在高负载的环境下保持良好的通信性能。

另外，CAN总线还具有较高的容错性和抗干扰能力。

CAN总线采用了差分信号传输方式，能够抵抗较强的电磁干扰。

此外，CAN总线还通过CRC校验位来验证数据的正确性，提高了通信的可靠性。

CAN总线的数据传输速率可以根据实际需求进行调整。

标准CAN总线的速率通常为1Mbps，而高速CAN总线的速率可以达到10Mbps。

通过调整总线速率，可以满足不同场景下的数据传输需求。

总之，CAN总线协议是一种高可靠性、实时性和抗干扰能力强的串行通信协议。

它的广泛应用使得汽车和工业控制系统得以实现高效的数据交互和实时的数据传输。

CAN总线在现代汽车中广泛应用，可以实现车内各个控制模块之间的信息交流，提高整车的性能和安全性。

基于VHDL的串行同步通信SPI设计

基于VHDL的串行同步通信SPI设计串行同步通信(SPI)是一种常用的通信协议，用于在集成电路中进行片内通信。

它是一种全双工的通信方式，通过四根信号线来传输数据：SCLK(时钟线)，MOSI(主设备输出从设备输入线)，MISO(主设备输入从设备输出线)和SS(片选线)。

SPI采用主从架构，其中主设备控制通信时序，并负责发起数据传输。

从设备在主设备的指令下进行相应操作并传输数据。

以下是一个基于VHDL的串行同步通信SPI的设计，包括主设备和从设备两部分。

主设备部分:```library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity spi_master isportCLK: in std_logic; -- 时钟线MOSI: out std_logic; -- 主设备输出从设备输入线MISO: in std_logic; -- 主设备输入从设备输出线SS: out std_logic; -- 片选线data_out: out std_logic_vector(7 downto 0); -- 发送数据data_in: in std_logic_vector(7 downto 0); -- 接收数据valid: out std_logic -- 有效数据标志位end spi_master;architecture behavioral of spi_master istype state_type is (idle, send_data, receive_data); signal state: state_type;signal count: integer range 0 to 7;signal tx_data: std_logic_vector(7 downto 0);signal rx_data: std_logic_vector(7 downto 0);beginprocess (CLK)beginif rising_edge(CLK) thencase state iswhen idle =>if SS = '0' thenstate <= send_data;count <= 0;tx_data <= data_out;end if;when send_data =>MOSI <= tx_data(count); -- 发送数据位count <= count + 1;if count = 7 thenstate <= receive_data;end if;when receive_data =>rx_data(count) <= MISO; -- 接收数据位count <= count - 1;if count = 0 thenstate <= idle;valid <= '1';data_in <= rx_data;end if;end case;end if;end process;end behavioral;```从设备部分:```library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity spi_slave isportCLK: in std_logic; -- 时钟线MOSI: in std_logic; -- 主设备输出从设备输入线MISO: out std_logic; -- 主设备输入从设备输出线SS: in std_logic; -- 片选线data_in: in std_logic_vector(7 downto 0); -- 接收数据data_out: out std_logic_vector(7 downto 0); -- 发送数据valid: in std_logic -- 有效数据标志位end spi_slave;architecture behavioral of spi_slave istype state_type is (idle, receive_data, send_data);signal state: state_type;signal count: integer range 0 to 7;signal tx_data: std_logic_vector(7 downto 0);signal rx_data: std_logic_vector(7 downto 0); beginprocess (CLK)beginif rising_edge(CLK) thencase state iswhen idle =>if SS = '0' thenstate <= receive_data;count <= 0;end if;when receive_data =>rx_data(count) <= MOSI; -- 接收数据位count <= count + 1;if count = 7 thenstate <= send_data;valid <= '1';data_in <= rx_data;end if;when send_data =>MISO <= tx_data(count); -- 发送数据位count <= count - 1;if count = 0 thenstate <= idle;tx_data <= data_out;end if;end case;end if;end process;end behavioral;```在主设备部分，设计了一个状态机来控制 SPI 的通信过程。

can通信协议

can通信协议CAN通信协议。

CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，最初由德国Bosch公司设计用于汽车中的内部通信。

CAN通信协议具有高可靠性、实时性强、抗干扰能力强等特点，因此被广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。

本文将对CAN通信协议进行详细介绍，包括其基本原理、通信特点、应用场景等内容。

首先，我们来了解一下CAN通信协议的基本原理。

CAN通信协议采用的是多主机、多从机的分布式控制方式，所有节点都可以发送或接收数据。

它采用了非彻底的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）技术，即在发送数据前先监听总线上的信号，若检测到总线上有信号存在，则暂停发送数据，待总线上没有信号时再发送数据。

这种机制可以有效避免数据冲突，保证数据传输的可靠性。

其次，CAN通信协议具有较高的实时性。

CAN通信协议采用了时间分割多路访问技术，可以在总线上实现多个节点之间的数据传输。

在CAN总线上，每个节点都有自己的标识符，通过标识符的优先级来确定数据传输的优先级，从而保证了数据传输的实时性。

这种特点使得CAN通信协议在需要高实时性的应用场景中得到了广泛的应用，比如汽车中的发动机控制、车载信息系统等。

此外，CAN通信协议还具有较强的抗干扰能力。

CAN总线上的数据传输采用差分信号传输方式，可以有效抵抗外部干扰，保证数据传输的稳定性。

此外，CAN通信协议还采用了CRC校验技术，可以对数据进行校验，保证数据的完整性。

这些特点使得CAN通信协议在工业控制、航空航天等领域中得到了广泛的应用。

总的来说，CAN通信协议具有高可靠性、实时性强、抗干扰能力强等特点，因此被广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。

它的基本原理是采用多主机、多从机的分布式控制方式，采用了非彻底的CSMA/CD技术，具有较高的实时性和抗干扰能力。

基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计

基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计随着智能化技术的不断发展，人们越来越关注智能系统的搭建，传感器技术的应用也越来越广泛，单片机技术更是在这个背景下广受关注。

在实现智能传感器的联网和信息处理方面，CAN总线作为一种主要网络协议，已经被广泛应用。

在这种情况下，智能传感器必须具有相应的CAN总线接口设计。

本文将介绍基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计。

1、 CAN总线介绍CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，主要用于多个控制节点之间的实时数据传输。

CAN总线的通讯速度高，误码率低，具有自适应性等特点。

CAN总线的应用包括工业控制系统、汽车电子控制系统等。

2、硬件设计原理基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计需要根据自己的实际需求进行选择。

以STM32单片机为例，STM32单片机的CAN总线接口包括CAN1和CAN2，这两个接口在硬件电路上都有Rx和Tx引脚和节点电阻。

3、硬件设计流程（1）选择STM32单片机在选取单片机的时候，需要根据实际应用场景来选择。

STM32单片机有许多系列，每个系列又有不同的型号，不同型号的单片机内置了不同的外设，需要根据实际需求进行选择。

同时，要根据芯片性价比、性能、功耗等因素进行考虑。

（2）CAN总线选择在硬件设计中，需要选择CAN总线芯片，这个芯片需要支持CAN2.0A和CAN2.0B协议，并且需要支持高速通讯。

同时，要注意芯片的封装和额定工作温度等特性。

（3） CAN总线硬件连接在硬件连接中，需要将CAN总线芯片的Rx和Tx引脚和单片机的CAN1或CAN2接口相连，同时还需添加适当的电流限制电阻和终端电阻。

（4） CAN总线软件调试最后，需要对硬件电路进行软件调试，包括使用标准的CAN总线协议进行通信、CAN总线的数据传输、接收和发送数据、调试CAN中断等。

4、总结基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计需要根据实际需求进行选择，在硬件设计中需要选择合适的单片机、CAN总线芯片，并进行正确的硬件连接。

一种具备数据自校验功能的串行通信协议设计与实现

链路层使用９ｂ传输数据，低８位是实际的数据
３４期
李
斌，等：一种具备数据自校验功能的串行通信协议设计与实现
传输位，最高位是控制位。当控制位为０时，该字节
表示传输控制命令，用于控制链路数据传输；当控
从端的状态机完全根据接收到的字节进行状态跃迁的判断。主端的状态机可以根据外部条件（主端是否有待发数据，从端是否有待发数据等）发起一个新的流程；该状态机在进入一个新流程后，将在每个字节发送完成后进行状态跃迁的判断。
图１所示是ＳＩＰ协议主端结构框图，从端结构
与之相类似。ＳＩＰ协议结构上可划分为链路层、物
理层、数据缓冲寄存器以及状态与控制寄存器。主控制端ＳＩＰ物理层通过三根信号线（即串行时钟线ＣＬＫ，主端输出线ＭＯＳ，从端输出线ＭＩＳ）与从控制
小包是否发送成功，如果发送失败，会以小包为单
位进行重发。链路层还要负责进行字节反馈的
处理。
第一作者简介：李
斌（１９８７一），男，硕士，研究方向：通信工程。Ｅ —
ｍａｉｌ：４４５０３８９４９＠ｑｑ．ｔｏｍ。
复杂，所需资源较多，现自行采用数据反馈自校验
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基于xPC目标的串口数据实时通信

基于xPC目标的串口数据实时通信作者：侯志礼璩金超来源：《电脑知识与技术》2013年第19期摘要：针对半实物仿真中串口数据实时通信要求，提出一种xPC系统下简单可行的串口通信方法。

利用该方法设计的某型电液疲劳试验机的数据通信模块，可间隔1ms发送一次数据，试验验证利用普通PC机串口可使最大可靠数据传输速率达80000bit/s。

关键词：xPC目标；串口通信；大数据量中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）19-4381-04xPC Target是美国MathWorks公司提供和发行的一个基于RTW（Real-Time Workshop）体系框架的产品，采用“宿主机（Host PC）—目标机（Target PC）”的技术途径将两台PC机组建成一个快速实时系统，系统架构如图1所示[1，2]。

该实时系统定时精度达到微秒级，同时由于其价格便宜，容易实现，所以在半实物仿真领域应用广泛。

图1 “双机”模式的xPC目标系统串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议，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[3]。

在xPC实时系统平台中，利用串口向外高速实时的传递数据非常有用，但现有文献对此很少介绍。

在搭建疲劳试验机试验系统中，需要将疲劳试验机的位置信号和力信号实时输出，而利用xPC系统平台中对串口通信的支持可方便解决这一问题。

1 串口通信建立1.1串口介绍RS-232（ANSI/EIA-232标准）是串行连接标准，其通用接口为DB-9针连接头，在简单串口通讯中可只用其2、3、5针脚，其功能表如表1所示。

1.2 串口通信数据编码在数据传输中，数据有一定的范围，并对数据传输的精度有要求，所以在对数据二进制编码之前，要计算编码的二进制位数。

假如对任一范围[[a，b]]编码为n位二进制数据，那么编码精度为：[Δ=|b-a|2n-1]。

can通信原理

can通信原理CAN通信原理。

CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，最初由Bosch公司开发，用于汽车内部的通信。

它的独特设计使得它在汽车电子系统中得到了广泛的应用，同时也被其他领域所采用。

本文将介绍CAN通信的原理以及其在实际应用中的一些特点。

首先，CAN通信采用了一种主从式的通信结构。

在CAN网络中，有一个或多个控制器（通常是微控制器或者其他设备）作为主控制器，而其他设备则作为从控制器。

主控制器负责协调整个网络的通信活动，而从控制器则根据主控制器的指令来进行数据的发送和接收。

这种结构使得CAN网络具有良好的实时性和可靠性，适用于对通信速度和稳定性有较高要求的应用场景。

其次，CAN通信采用了一种基于标识符的消息传输机制。

在CAN网络中，每一个消息都有一个唯一的标识符，用于区分不同的消息。

当一个设备发送一个消息时，它会附带上自己的标识符，接收方根据这个标识符来识别消息的发送者以及消息的内容。

这种机制使得CAN网络能够支持多个设备同时发送消息，而不会出现冲突或混乱，保证了通信的可靠性和稳定性。

另外，CAN通信还采用了一种差分信号的物理层传输方式。

在CAN网络中，数据是通过两根线（CAN_H和CAN_L）的差分电压来传输的，这种方式使得CAN网络对于电磁干扰有较强的抗干扰能力，能够在恶劣的环境下稳定地工作。

这种物理层传输方式也使得CAN网络能够支持较长的通信距离，适用于大型系统或者分布式系统中的通信需求。

最后，CAN通信还具有一些特殊的应用特点。

例如，CAN通信支持多种工作模式，包括数据帧模式、远程帧模式以及错误帧模式，能够满足不同应用场景下的通信需求。

此外，CAN通信还支持数据的优先级传输，能够根据消息的重要性来进行优先处理，保证关键数据的及时传输。

总的来说，CAN通信作为一种专门设计用于实时控制领域的通信协议，具有较高的实时性、可靠性和抗干扰能力，适用于各种工业控制、汽车电子、航空航天等领域。

单片机双机之间的串行通讯设计报告

单片机双机之间的串行通讯设计报告摘要:本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计。

该设计使用两个单片机，通过串行通信协议进行数据传输。

通讯过程中，两台单片机之间通过数据线连接，并使用中断方式进行数据接收和发送。

同时，本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用，以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。

通过该设计，可以实现两台单片机之间的高速数据传输，并且具有良好的稳定性和可靠性。

关键词：单片机，串行通讯，中断方式，移位寄存器，串行口扩展一、引言串行通讯是计算机系统中常用的一种数据传输方式，它可以实现不同设备之间的数据传输。

在单片机应用中，串行通讯也是一种常见的数据传输方式。

本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计，该设计使用两个单片机通过串行通信协议进行数据传输。

本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用，以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。

通过该设计，可以实现两台单片机之间的高速数据传输，并且具有良好的稳定性和可靠性。

二、设计原理该串行通讯设计使用两个单片机，分别为发送单片机和接收单片机。

发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机，接收单片机再将接收到的数据进行处理。

两台单片机之间通过数据线连接，并使用中断方式进行数据接收和发送。

在串行通讯中，数据是通过串行口进行传输的。

串行口工作方式0 是一种常见的串行口工作方式，它使用移位寄存器进行数据接收和发送。

在移位寄存器中，数据被移位到寄存器中进行传输，从而实现了数据的串行传输。

三、设计实现1. 硬件设计在该设计中，发送单片机和接收单片机分别使用一个串行口进行数据传输。

发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机，接收单片机再将接收到的数据进行处理。

两台单片机之间通过数据线连接，并使用中断方式进行数据接收和发送。

硬件设计主要包括两个单片机、串行口、数据线和中断控制器。

其中，两个单片机分别拥有自己的串行口，并且都能够接收和发送数据。

数据线将两台单片机连接在一起，中断控制器用于处理数据的接收和发送。

基于stm32的自定义通信协议—模拟串行通信

作业1模拟串行通讯一、作业背景题目:模拟串行通讯一、题目：通过数字通道进行两个计算机系统的通讯二、目标：设计、实现一个用于数字通道串行通讯的协议三、思路与方法1. 硬件2. 软件CLK 上升沿检测DTA 的值，作为1bit ，存入寄存器中。

3. 编写程序并测试二、课程作业方案设计（一）自定义协议格式START帧头数据长度标识数据数据效验帧尾 1Byte1Byte 1Byte 1Byte 1Byte 2Byte 1Byte 0x53 0xFE 0x01 0xDD 0x0D0C 0xFF1、起始标志：协议数据帧开始的标志，保留字为0x53。

2、帧头：同其他设备通信时首要的一致性保证，此次为0xFE 。

计算机1 计算机2GND CLKDTA3、数据长度：表示当前数据包的大小。

4、标识：可以自定义，对于不同的数据包，采用不同的标识。

比如当为温度采样问题时，该为温度采集器序号。

当为湿度采样问题时，该为湿度采集器序号。

5、真实数据：发送的数据内容，对于温度采样问题。

6、数据校验：根据前述数据所得的CRC32校验码。

7、结束标志：即帧尾，协议数据结束的标志，保留字为0xFF。

（二）、自定义协议详解1、自定义协议采用的是端到端的通信。

2、自定义的通信协议采用2条信号线，1条时钟线（CLK）和1条数据线（DTA），属于串行半双工通信。

每个从设备有自己的标识、帧头、数据、数据长度、数据校验、帧尾，主设备发送START信号（0x53）后，紧跟着发送想要数据的帧头（0xFE），当验证了帧头之后，该数据包即是我们所需的对应数据包。

3、CLK上升沿检测DTA的值，作为1bit，存入寄存器中。

没有数据传输时，DAT上恒保持高电平。

4、START信号：当检测到DAT的值为0x53时，开始传输数据。

5、帧头：0xFE—>即在CLK时钟的8个周期内，此时传输了8bit数据为1111 1110时（即0xFE）,该数据包即是正确的数据包，在第一个字节后，主机立即读从机，开始接收该数据包。

实时网络通信协议的设计与实现

ＫｅｒｓＤＳＰ；ｓａｅｍｏ；ｒａ・ｉｅｏｋｒａ・ｍｅｎｔｏｋｐｏｏｏ；ｃｍｍｕｉａｉｎｙｗｏｄ：Ｔｈｄｍｅ￣ｒｅｌｍｅｎｔｒ；ｅｌｔｅ－ｔｗ・ｉｗｒｒｔｃｌｏｎｃｔｏ
０引言
嵌入式软件系统在社会各个领域中发挥越来越重要的作用，入式软件的质量影响甚至决定着嵌入式系统的整体质嵌量。嵌入式软件的测试作为一种保证嵌入式软件质量重要对
实时网络通信协议的设计与实现
冯时雨，王轶辰
（北京航空航天大学工程系统工程系，北京１０８）００３
摘要：绍了一种针对嵌入式软件的分布式仿真测试平台。说明了ＤＳＰ的体系结构和软件基本功能，后分析了该分布介Ｔ然
ＡｂｔａｔＡｉｔｉｕｅｉｌｔｎａｄｔｓｉｇｅｖｒｎｎｒｅｅｄｄｓｆｗａｅｓｓｅｉｐｏｏｅ．Ｔｅａｃｉｃｕｅａｄｔｅｂｓｃｓｒｃ：ｄｓｂｔｄｓｍｕａｉｎｔｎｉｏｍｅｔｏｍｂｄｅｏｔｒｙｔｍｒｐｓｄｒｏｅｎｆｓｈｈｔｔｒｎａｉｒｅｈｆｎｔｎｏｔｉｅｖｒｎｅｔｒｔｄｃｄａｒｔａｄｔｅｒｑｉｍｅｔｆｈａ — ｍｅｎｔｒｅｄｄｂｉｉｔｂｔｄｅｖｒｎｎｕｃｉｆｈｓｎｉｏｍｎｅｉｒｕｅｔｓ，ｎｅｕｒｏａｎｏｉｆｈｅｎｔｅｒｌｔｅｗｏｋｎｅｅｙｔｓｓｒｕｅｎｉｍｅｔｏｅｉｈｄｉｏｉａａｙｅ．Ｔｈｐｌｇｆｈｅｌｉｔｒｎｔｏｋｉｔｏｕｅｅｏｅｔｅｒａ—ｉｅｗｏｋｐｏｏｏｉｈｈｓｈｅｙｒｅｓｎｌｚｄｅｔｏｏｙｏｅｒａ－ｍｅｓａ－ｅｏｔｔｗｒｉｒｄｃｄｂｆｒｅｌｍｅｎｔｒｒｔｃｌｓｎｈｔｗｈｃａｒｅｌｅｓｓ — ｔａｉｄ

基于MODBUS协议的串行通信的设计与实现

格局和内容的公共格式，可以将不同的控制设备通过串行通信连成工业网络进行集中监控．
２１通信接口．
收稿日期：０５１９２【一ｌ —１）
基金项目：南省普通高等学校教学改革研究项目（０３７）湖南省科技厅研究项目（４嘲湖２０Ｈ２，ｏｚ
作者简介：周光宇（９４一）男，南祁东人，１６，湖湖南．学院副教授，究方向：Ｙ－研计算机网络技术．
周光宇，高为民，贺卫红
（湖南工学院现代教育技术中心，湖南衡阳４１Ｏ）２１１
摘要：工业控制从单机控制发展到集中控制、集散控制，现在进入网络时代，业控制系统之间联网已成为趋势工本
文介绍了集散控制系统中采用Ｍｄｕ协议实现工业化控制，用串口实现与Ｔ／Ｄ３０
而且主要是文本的通信的采用ＭＤＵＳＩ规约，ＯＢＳＡＣＩ通信数据量大而且是二进制数值时，多采用ＭＤＵＴＯＢＳＲＵ
规约．
２Ｍｄｕ数据通信实施方案ｏｂｓ
根据上述Ｍｄｕ通信规程，ｏｂｓ我们设想将ＴＳＴＣ００Ｐ／Ｄ３０系统自动化设备为控制装置的集散控制系统与外
仅仅通过接线是不可能实现不同编码机制混接的，Ｒ一３Ｃ不能直接与Ｒ一２接口相连，如Ｓ２２Ｓ４２必须通过专用
的各种转换器才能连接．尽管允许多从设备，但对于数据可靠性要求比较高的通信，还是建议采用一主一从的配置，避免多个通信设备之问互相干扰，确保最佳的通信性能．

串行通信协议

串行通信协议串行通信协议是一种在计算机网络中传输数据的方式。

与并行通信相比，串行通信协议一次只能传输一个位（bit）的数据。

在实际应用中，串行通信协议被广泛应用于各种领域，包括计算机网络、无线通信、工业自动化等。

1. 串行通信协议的定义串行通信协议是一种通信协议，用于在计算机网络中传输数据。

它通过逐位传输数据，将数据分为一系列位的序列，按照事先约定好的规则进行传输和接收。

串行通信协议可以通过串口、并口、光纤等介质来进行数据传输。

2. 串行通信协议的特点（1）可靠性：串行通信协议通过校验和等机制，保证数据的可靠传输，减少传输错误率。

（2）简单性：串行通信协议相对于并行通信协议来说，设计简单，实现容易。

（3）适应性强：串行通信协议可以适用于不同的物理介质和通信方式，具有较强的适应性。

（4）传输距离较长：串行通信协议在传输距离方面具有一定的优势，可以实现较长距离的数据传输。

3. 常见的串行通信协议（1）RS-232：RS-232是一种串行通信协议，广泛应用于计算机的串口通信。

它通过发送和接收电压的变化来传输数据。

（2）I2C：I2C是一种短距离串行通信协议，多用于连接微控制器和其他外部设备。

它采用两线制，一个时钟线和一个数据线。

（3）SPI：SPI是一种串行通信协议，常用于连接芯片和外围设备，如存储器、传感器等。

SPI通信协议使用四线制，包括时钟线、数据线、主设备选择线和从设备选择线。

（4）CAN：CAN是一种用于控制器局域网的串行通信协议，广泛应用于汽车、工业自动化等领域。

它采用双线制，包括CANH（高电平）和CANL（低电平）线。

4. 串行通信协议在实际应用中的应用（1）计算机网络：在计算机网络中，串行通信协议常用于串口通信、调制解调器的通信等。

（2）无线通信：在无线通信中，串行通信协议常用于蓝牙、ZigBee等协议中，实现设备之间的数据传输。

（3）工业自动化：在工业自动化领域，串行通信协议被广泛应用于PLC（可编程逻辑控制器）和传感器之间的通信。

串行通信协议

串行通信协议串行通信协议:计算机与外设或计算机之间的通信通常有两种方式：并行通信和串行通信。

并行通信指数据的各位同时传送。

并行方式传输数据速度快，但占用的通信线多，传输数据的可靠性随距离的增加而下降，只适用于近距离的数据传送。

串行通信是指在单根数据线上将数据一位一位地依次传送。

发送过程中，每发送完一个数据，再发送第二个，依此类推。

接受数据时，每次从单根数据线上一位一位地依次接受，再把它们拼成一个完整的数据。

在远距离数据通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信线少、成本低等优点。

1、串行通信的基本概念(1)同步和异步通信方式串行通信有两种最基本的通信方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。

同步串行通信方式是指在相同的数据传送速率下，发送端和接受端的通信频率保持严格同步。

由于不需要使用起始位和停止位，可以提高数据的传输速率，但发送器和接受器的成本较高。

异步串行通信是指发送端和接受端在相同的波特率下不需要严格地同步，允许有相对的时间时延，即收、发两端的频率偏差在10％以内，就能保证正确实现通信。

异步通信在不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平状态，称为空闲状态（又称MARK状态）。

当有数据发送时，信号线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示发送字符的开始，该位称为起始位，也称SPACE状态。

起始位之后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低位后高位的顺序逐位发送。

采用不同的字符编码方案，待发送的每个字符的位数不同，在5、6、7或8位之间选择。

数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。

最后传送的是停止位，一般选择1位、1.5位或2位。

(2)数据传送方式①单工方式。

单工方式采用一根数据传输线，只允许数据按照固定的方向传送。

图8(a)中A只能作为发送器，B只能作为接收器，数据只能从A传送到B，不能从B传送到A。

②半双工方式。

半双工方式采用一根数据传输线，允许数据分时地在两个方向传送，但不能同时双向传送。

串口通信协议的制定及配置流程

串口通信协议的制定及配置流程串口通信协议是指在串口通信中规定数据的传输格式、传输顺序和传输规则的一系列约定。

通过制定和配置串口通信协议，可以确保通信双方能够准确、高效地传输和解析数据。

下面是串口通信协议的制定和配置流程的详细分析。

一、需求分析首先，需要明确通信双方的需求和目标。

确定通信的数据类型、数据量、速率等基本要求，以及通信的稳定性、可靠性、实时性等高级要求。

这是协议制定的基础。

二、制定传输格式在协议制定的过程中，需要确定数据的传输格式。

包括数据的起始位、数据位数、停止位、校验位等。

这些设置会直接影响数据的传输和解析。

1.起始位：通常为一个低电平位，用于标识一帧数据的开始。

2.数据位：表示每个数据帧中实际的数据位数。

一般为5、6、7或8位。

3.停止位：通常为一个高电平位，用于标识数据帧的结束。

4.校验位：用于检错，一般有奇偶校验和无校验两种选择。

三、确定传输顺序和传输规则在协议制定中，需要确定数据的传输顺序和传输规则。

主要包括以下几个方面：1.发送顺序：确定数据帧的发送顺序。

可以是先发送先接收，也可以是按照优先级依次发送。

2.重试机制：当数据传输失败时，确定是否需要进行重试，并规定重试的次数和时间间隔。

3.帧顺序：确定数据帧的传输顺序，以确保接收方能正确解析数据。

可以通过帧头和帧尾进行标识。

4.异常处理：规定异常情况下的处理方式，如数据错误、丢失、超时等。

四、制定数据协议在协议制定过程中，需要明确数据的具体格式和内容。

根据需求分析的结果，确定数据的类型、长度和字节顺序等。

这些信息需要在通信双方进行解析时保持一致。

1.数据类型：确定数据的类型，可以是整数、浮点数、字符、字符串等。

2.数据长度：确定每个数据帧中所占用的字节数，以便于数据的传输和解析。

3.字节顺序：确定数据在传输过程中的字节顺序，要注意大端序和小端序的问题。

五、配置串口参数配置串口参数是协议制定的关键步骤。

根据协议的需求，设置串口的基本参数，包括波特率、数据位、停止位和校验位。

基于串行通信的高速数据传输协议设计

基于串行通信的高速数据传输协议设计高速数据传输协议设计方案一、引言随着数据通信技术的不断发展和数据传输需求的不断增长，高速数据传输成为了现代社会中一个重要的领域。

为了实现高速、可靠的数据传输，需要设计一种高效的数据传输协议。

本文将基于串行通信，探讨一种基于高速数据传输的协议设计方案。

二、协议特性要求1. 高速传输：协议需要提供高速传输的能力，能够以较高的速率传输数据。

2. 可靠性：协议需要具备可靠的数据传输能力，能够检测和纠正传输中的错误。

3. 低延迟：协议需要具备低延迟的特性，能够尽快完成数据的传输。

4. 灵活性：协议需要具备一定的灵活性，能够适应不同场景下的数据传输需求。

三、协议设计方案1. 数据分片：将待传输的数据按照一定的大小进行分片。

分片的大小应该根据实际情况进行合理的选择，可以根据带宽、延迟等因素进行调整。

2. 冗余校验：每个分片都应附加一个冗余校验码，例如循环冗余校验（CRC）。

接收方可以利用这个校验码来检测和纠正传输中的错误。

如果校验码错误，接收方可以请求重传或者进行纠错。

3. 压缩算法：为了提高数据传输的效率，可以采用压缩算法对数据进行压缩。

压缩后的数据将占用更少的带宽，从而提高传输速率。

4. 流量控制：协议应该具备流量控制的功能，以避免数据传输过程中的队列溢出和丢包问题。

可以采用滑动窗口机制控制发送和接收的数据量。

5. 错误纠正：协议应该具备一定的纠错能力，以提高数据传输的可靠性。

可以采用前向纠错码或者重传机制来实现错误纠正。

6. 时钟同步：由于数据传输需要发送和接收两端进行时钟同步，以保证数据的正确传输。

协议应该具备时钟同步的机制，可以利用时间戳或者其他同步方式进行时钟同步。

7. 可扩展性：协议应该具备一定的可扩展性，可以适应不同的网络环境和传输需求。

可以通过定义不同的传输参数或者协议扩展字段来实现可扩展性。

四、实施方案1. 硬件实现：协议的实现可以采用硬件方式进行，例如使用FPGA或者ASIC芯片来实现协议的各个功能模块。

面向串行通信的实时数据转储网关的设计与实现

１引言
在数据采集与监视系统（ＣＡ的工家的仪表设备采集现场数据，这些仪表设备再根据各自的通信协议，将采集到的实时数据封装成数据帧，通过串口传递给上位机进行处理，工业组态软件再将处理后的实时数据加以显示。
ＧＰＳ信号传输技术。现场仪表数据通过Ｒ４５ＲＳ８传送给无线传输的Ｂ模块，Ｂ模块再通过ＧＲＰＳ无线网络
求不高、监测变量变化缓慢的实际情况，设计开发了
一
传递给Ａ模块，Ａ模块通过Ｒ２２串口将数据帧传Ｓ３送给在监控中心的上位机中运行的组态软件加以显
摘要：针对在数据采集与监视系统（ＣＤＳＡＡ）的工程实践中，组态软件在处理通过串口传送来的数据帧时，由于通信协议不统一而存在的问题，出采用Ｖ＋＋开发一个实时数据转储网关，完成通信协议解析提Ｃ
据转储任务，解决通信协议不统一的问题。
在对这些采用不同协议的数据帧进行解析的时候，通
常存在工业组态软件对数据帧无法解析的问题，这一
问题在工程实践中显得尤为突出。作者在目前承担的辽宁阜新金山煤矸石热电有限
公司水源监测系统的项目实施中，根据系统的实时要
中心较远，因此数据通信采用无线传输的方式，即
关键词：串行通信；实时数据；数据采集与监测系统；多线程
Ｄｅｉｎａｍｐｌｍｅｔｔｏｆｔａ－ｍｅＤａａＤｕｍｐＧａｅｙｆｒＳｒａｍｍｕｃｔｏｓｇｎｄＩｅｎａｉｎｏＲｅｌＴｉｔｈｅｔｗａｏｅｉｌＣｏｎｉａｉｎ