基于串口通信数据采集系统的设计
1.引言
基于串口通信数据采集系统可以采集的数据各种各样，像温度、湿度、光强等数据，根据需要可以配置相应的芯片进行采集。由于温度对农作物等的影响较为突出，本文以温度数据收集为例进行研究，对农产品生长的温度环境进行人工调节，以实现PC 机对温度系统数据采集的串口通信。硬件方面采用AT89S52单片机，温度感应器DS18B20，单片机与PC 机的电平转换MAX232，温度显示器件LCD1602以及数据线、下载线等。软件方面用到了C 、C#语言。单片机的编程用到C 语言，PC 机界面用C#做了一个上位机，达到该系统的最基本的功用。
2.方案选择
2.1数据采集模块
本文数据采集模块采用数字输出型温度传感器DS18B20,该温度传感器具有线路简单、体积小的特点。所采集的环境温度，可以直接输出数字信号，无须经过A/D 转换，就可以直接被AT89S52单片机处理。温度传感器采集的数据通过P2.4送到单片机。
2.2显示模块
采用液晶TC1602A 显示，字符型液晶显示模块TC1602A ，它是一种16字×2行的字符型模块，用它显示温度值，并将它定时的传输到PC 机上，实现数据的传输；同时也作为数据的接收显示模块。
2.3串行接口模块
由于PC 机RS232C 串行通信接口和AT89S52单片机的信号电平不一致,所以在PC 机RS-232C 串口和单片机串口应具有1个电平转换装置,而MAX232就可以完成这一功能，因此采用3线制双工通信连接方式，即单片机串行口的TXD 、RXD 和GND 经电平转换分别与PC 机的RXD 、TXD 和SG 相连。此方式省去了9线的连接，这种方式完全可以进行数据的传输。
3.系统设计
3.1系统设计框图
该系统由AT89S52单片机做CPU ，在PC 机上做出可视化界面，由此来控制数据的定时采集、串口与PC 机的通信。如图1所示。
图1系统总体设计
3.2软件设计
系统软件设计包括两个部分：固体程序设计和PC 应用程序设计。两者互相配合，才能完成可靠、高速的数据传输与采集。
3.2.1固体程序设计
固体程序设计又称单片机程序是指固化到微控制器模块内的程序。只有在该程序运行时，外设才能被称为具有给定功能的外部设备。系统设计的固定程序主要分为采集部分和数据传输部分。温度采集系统流程如图2所示。
3.2.2PC 机应用程序
应用程序是系统与用户的接口，它通过9针串口线与单片机相连完成PC 机对单片机数据的采集。在编写程序时，首先要建立与采集设
备的连接，然后才实施数据的传输。程序用C#语言编写。
上位机串口设置、数据分析与采集，采用C#语言编写的WinForm 程序，实现对温度数据的分析与管理。串口程序得到数据后，存入临时数组，判定其正确后写入记事本文件，这样方便在以后进行调用与分析。在系统里，可以设置采集温度的上下限，并在线图内描绘出来，在温度超过此值时，系统会记录下超过上下限温度的点，并写入日志。
温度采集软件流程图如图3所示。
图2固体程序主要流程图图3温度采集软件流程图
图4串口通讯界面
在对串口进行连接时，需要对串口的编号、波特率、数据位等等进行设置，并测试有效性，在串行通信中，收、发双方对接收和发送数据都有一定的约定，其中重要的一点就是波特率必须相同。其分为如下几种，（1）方式0的波特率。方式0的波特率固定，等于时钟频率的1/12，而且与PCON 中的SMOD 无关。（2）方式2的波特率。方式2的波特率取决于PCON 中的SMOD 位的状态。如果SMOD=0，方式2的波特率为f 的1/64；如果SMOD=1,方式2的波特率为f 的1/32，即：波特率=2^SMOD÷64。（3）方式3和方式1的波特率。方式1和方式3的波特率与定时器的溢出率及PCON 中的SMOD 位有关。如果TI 工作于模式2，则：方式1、方式3的波特率=2^SMOD÷32×f÷12÷(2^8-x)其中x 是定时器的计数初值。
程序串口通讯界面如图4所示。对温度数据的采集、分析与存储是系统的主要功能。界面如图5所示：
基金项目：本文系安徽高校省级自然科学研究项目(批准号：KJ2011A135,KJ2011Z003)资助课题。
基于串口通信数据采集系统的设计
合肥学院计算机科学与技术系08级1班
张康康
［摘要］串行通信是计算机与其他终端设备进行数据交换时经常使用的方法之一，是一种重要的数据传输手段，广泛应用于现代的
实时监控系统和工业自动化及农业生产等领域。本论文论述了利用上位机进行数据的采集，通过温度的变化，对农产品生长的环境温度进行人工调节，以实现PC 机对温度系统数据采集的串口通信。［关键词］串口通信AT89s52单片机PC 串口
温度采集
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通过政府和民间组织设立的基金组织，制订资金投入计划或者政府给予中小企业税收补贴计划等等，都会在一定程度上拉动创意企业的积极性，帮助创意人才自行创业，达到带动就业、促进经济发展、弘扬传统文化的目的。
（三）政府、企业及非政府组织三大合力
政府规划和政策扶持是创意产业发展的一种保障，但是市场经济“看不见的手”仍对政府力量进行了一些限制。创意经济的发展需要企业的真材实料。上海创意产业中心的成立及后续发挥的作用对于创意产业发展提供了良好的范例。政府、企业、非政府组织的存在不仅可以结合三方各自的战略规划和宣传创意产业，同时也可以在行业自律、良性竞争方面进行监督。
（四）创意产业发展重点明确
在创意产业涵盖门类的界定上，英国文体部把就业人数、成长潜力、原创性三个原则作为标准，选定了13个门类。但是各地在发展创意产业时并非要大而全地发展，或者盲从地重复类似“动漫节”等活动，浪费人财物力，进行一场场“政策秀”。
创意产业之所以称为新经济，就在于其特色，各地开创创意产业也必须结合自身的历史经济轨迹，在优势产业基础上加上“创意”，成就创意产业与传统文化产业或制造业的结合，创新出更多符合广大民众口味的创意产品。以内陆城市而言，缺乏优越的外贸条件，但是却具有先天的历史文化基础，发展传统文化创意未尝不是新的经济契合点。
三、结语
综上所述，创意产业是新经济时代的一种优良业态，无论是对于传统文化产业，还是传统制造业，都无疑是一剂强心针。为此，总结创意产业发展的城市基础和发展共性有助于帮助后续发展创意产业的城市认清自身，并为确定创意产业重点提供了一些理论借鉴。创意产业的吸引力是巨大的，但是结合自身利用好创意产业的经济“创意”仍需要一段很长的路要走。
参考文献
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（上接第37页）图5温度采集与数据处理界面图6温度数据存储
其可以对温度数据进行分析并绘制曲线图，并把上下限温度进行
选择。同时系统还可以让使用者选择是否将温度数据写入记事本。
记事本文件界面效果如图6所示。
文件里保存着此次温度采集来的数据，方便以后进行查证与调用。
4.展望
串行通信适用于远距离传输，温度数据采集对农业、工业、胚胎等高科技的影响突出。温度数据的采集有利于对农产品的实时监控，实时实施相应的措施以提高农产品的产量。另一方面，利用单片机进行温度数据采集，简单易行，成本低廉。
参考文献
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政治教育的职责；全方位育人，即指要充分利用和努力拓展学校人才培养工作的各种途径、各种渠道来开展大学生思想政治教育；全过程育人，即指要把大学生思想政治教育工作贯穿于学生人才培养过程的始终，结合人才培养的进程来推动学生的思想成长和全面发展。三全育人工作强调了教育者主体的全员性、教育实践在空间上的全面性、时间上的全程性，从宏观上概括了大学生思想政治教育工作的整体格局，成为学校整体实施学生思想政治教育工作的总体要求，成为大学生思想政治教育工作系统有效运行的总原则。只有这样，我们的高职教育才会培养出越来越多的合格人才。
3.尽早完善辅导员队伍的管理机制
辅导员作为高职院校的学生管理者，其自身的管理更是应该严格要求。目前，各高校采取的管理机制，基本上是实行学校和院两级管理。学校党委统一规划辅导员队伍建设工作，党委学生工作部门负责具体实施，院系负责做好辅导员的日常培养、使用、管理和考核等工作。部分高职院校根据实际情况制定了加强辅导员队伍建设的实施办法、辅导员年度考核制度、辅导员奖惩规定、辅导员培训培养方案及优秀辅导员评选办法等相关配套文件，加强辅导员队伍的管理工作。完善辅导员激励制度和考核制度。树立一批辅导员先进典型，宣传他们的先进事迹，充分肯定辅导员在大学生思想政治教育中的贡献。
4.完善辅导员的培训机制，使其常态化
当前辅导员的培训主要采用专家讲授，交流探讨和参观考察的形式，辅导员培训应受到各学校的重视，培训的形式也日益多样化。我们只有加强和加大辅导员的培训，才能更好地教育和管理新时期的大学生。高职院校要制定一些促进辅导员工作和发展的政策，来加强对辅导员队伍建设的保障。创造条件为辅导员获取工作信息和资料提供方便，通过各种渠道，帮助辅导员了解国际国内形势、党和国家的方针政策以及各地和各高校有关工作的好经验、好方法，及时向他们通报学校改革发展的情况，使辅导员的一切活动控制在一定的目标之下，从制度上保证党的教育方针的贯彻落实。
参考文献
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（上接第38页）
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数据采集系统微机原理课设
微型计算机原理及接口技 术课程设计 学院：专业：班级：学号：姓名：指导教师： 第一部分 课程设计任务书 、设计内容（论文阐述的问题） 设计一个数据采集系统 基本要求：要求具有 8 路模拟输入 输入信号为 0 —— 500mV 采用数码管 8 位，显示十进制结果 输入量与显示误差 <1%
发挥部分： 1、速度上实现高精度采集 2、提高系统精度 3、设计抗干扰性 二、设计完成后提交的文件和图表 1. 计算说明书部分： 数据采集是指将压力、流量、温度、位移等模拟量转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示、或打印的过程，相应的系统就称为数据采集系统。 数据采集的任务，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，取得所需的数据。同时，将计算机得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监控。 数据采集性能的好坏，主要取决于他的精度和速度。在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度。 数据采集系统应具有功能： 1）数据采集 计算机按照选定的采样周期，对输入到系统的模拟信号进行采样，称为数据采集。 （2）模拟信号处理模拟信号是指随时间连续变化的信号，模拟信号处理是指模拟信号经过采样和 A/D 转换输入计算机后，要进行数据的正确性判断、标度变换、线性化等处理。 （3）数字信号处理数字信号处理是指数字信号输入计算机后，需要进行码制的转换处理，如 BCD 码转 换成 ASCII 码，以便显示数字信号。 （4）屏幕显示 就是用各种显示装置如 CRT、 LED 把各种数据以方便于操作者观察的方式显示出来。
（5）数据存储 数据存储是就是将某些重要数据存储在外部存储器上。 在本次设计中，我们采用 8259 作为中断控制器， 8255 作为并行接口， ADC0809 作为模数转换器。 2、图纸部分： 含有总体设计的功能框图、所用各种器件的引脚图、内部逻辑结构框图以及相应器件的真值表，还包括总设计的硬件连接图及软件设计流程图等。 第二部分 一、设计指标设计一个数据采集系统基本要求 :微型计算机最小系统 具有 8 路模拟输入 输入信号为 0 —— 500mV 采用数码管8位，显示十进制结果 输入量与显示误差＜1% 中断方式 二、设计方案论证 考虑本数据采集系统要求，该系统的功能框图如下： LEDfi 示 1--- TT----- 模拟量籀人‘；放大器 =A/D转换器二;中断控制器一「8088CPU | 图1系统功能框图
串口通信实验报告全版.doc
实验三双机通信实验 一、实验目的 UART 串行通信接口技术应用 二、实验实现的功能 用两片核心板之间实现串行通信，将按键信息互发到对方数码管显示。 三、系统硬件设计 （１）单片机的最小系统部分 （２）电源部分 （３）人机界面部分
数码管部分按键部分 （４）串口通信部分 四、系统软件设计 #include
sbit L1=P0^5; sbit L2=P0^6; sbit L3=P0^7; uint m=0,i=0,j; uchar temp,prt; /***y延时函数***/ void delay(uint k) { uint i,j; //定义局部变量ij for(i=0;i { m=1; //KEY1键按下 return(m); } if(H2==0) { m=4; //KEY4键按下 return(m); } } } if(L2==0) { delay(5); if (L2==0) { L2=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=2; //KEY2键按下 return(m); } if(H2==0) { m=5; //KEY5键按下 return(m); } } } if(L3==0) { delay(5); if (L3==0) { L3=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=3; //KEY3键按下 2.5 UART串口通信设计实例（1） 接下来用刚才采用的方法设计一个典型实例。在一般的嵌入式开发和FPGA设计中，串口UART是使用非常频繁的一种调试手段。下面我们将使用Verilog RTL编程设计一个串口收发模块。这个实例虽然简单，但是在后续的调试开发中，串口使用的次数比较多，这里阐明它的设计方案，不仅仅是为了讲解RTL编程，而且为了后续使用兼容ARM9内核实现嵌入式开发。 串口在一般的台式机上都会有。随着笔记本电脑的使用，一般会采用USB转串口的方案虚拟一个串口供笔记本使用。图2-7为UART串口的结构图。串口具有9个引脚，但是真正连接入FPGA开发板的一般只有两个引脚。这两个引脚是：发送引脚TxD和接收引脚RxD。由于是串行发送数据，因此如果开发板发送数据的话，则要通过TxD线1 bit接着1 bit 发送。在接收时，同样通过RxD引脚1 bit接着1 bit接收。 再看看串口发送/接收的数据格式（见图2-8）。在TxD或RxD这样的单线上，是从一个周期的低电平开始，以一个周期的高电平结束的。它中间包含8个周期的数据位和一个周期针对8位数据的奇偶校验位。每次传送一字节数据，它包含的8位是由低位开始传送，最后一位传送的是第7位。 这个设计有两个目的：一是从串口中接收数据，发送到输出端口。接收的时候是串行的，也就是一个接一个的；但是发送到输出端口时，我们希望是8位放在一起，成为并行状态（见图2-10）。我们知道，串口中出现信号，是没有先兆的。如果出现了串行数据，则如何通知到输出端口呢？我们引入“接收有效”端口。“接收有效”端口在一般情况下都是低电平，一旦有数据到来时，它就变成高电平。下一个模块在得知“接收有效”信号为高电平时，它就明白：新到了一个字节的数据，放在“接收字节”端口里面。 RS232串口通信实验报告 学院：电子信息学院 班级：08031102 姓名：张泽宇康启萌余建军 学号：2011301966 2011301950 2011301961 时间：2014年11月13日 学校：西北工业大学 一．实验题目： 设计一个简单的基于串口通信的信息发送和接受界面 二．实验目的： 1.熟悉并掌握RS232串口标准及原理。 2.实现PC机通过RS232串口进行数据的收发。 3.熟悉VC语言编写程序的环境，掌握基本的VC语言编程技巧。 三．实验内容 程序代码： P// PC1PC2Dlg.cpp : implementation file // #include "stdafx.h" #include "PC1PC2.h" #include "PC1PC2Dlg.h" #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CAboutDlg dialog used for App About class CAboutDlg : public CDialog { public: CAboutDlg(); // Dialog Data //{{AFX_DATA(CAboutDlg) enum { IDD = IDD_ABOUTBOX }; //}}AFX_DATA // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg) protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support //}}AFX_VIRTUAL 实验四 UART 串口通信 学院：研究生院 学号：1400030034 姓名：张秋明 一、 实验目的及要求 设计一个UART 串口通信协议，实现“串 <-->并”转换功能的电路，也就是 “通用异步收发器”。 二、 实验原理 UART 是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实 现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART 用来主机与辅助设备通信，如汽 车音响与外接AP 之间的通信，与PC 机通信包括与监控调试器和其它器件，如 EEPROM 通信。 UART 作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一 位接一位地传输。 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑” 0的信号，表示传输字符的开始。 资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是 4、5、6、7、8等，构成 一个字符。通常采用ASCII 码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“ 1的位数应为偶数（偶校验）或奇数 （奇校验），以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是 1位、1.5位、2位的高电 平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能 在通信中两台设备间出现了小小的不同步。 因此停止位不仅仅是表示传输的结束， 并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步 的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“ 1状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol ）。 一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为 120 字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit ，则波特率就是120baud,比 特率是120*8=960bit/s 。这两者的概念很容易搞错。 三、 实现程序 library ieee; use ieee.std 」o gic_1164.all; end uart; architecture behav of uart is en tity uart is port(clk : in std_logic; rst_n: in std 」o gic --系统时钟 --复位信号 rs232_rx: in std 」o gic rs232_tx: out std 」o gic --RS232接收数据信号； --RS232发送数据信号;）; use ieee.std_logic_ un sig ned.all; 串口通讯设计之 V e r i l o g实现 Revised as of 23 November 2020 串口通讯设计之V e r i l o g实现 FPGA串口模块是将由RS-485发送过来的数据进行处理，提取出8位有效数据，并按异步串口通讯的格式要求输出到MAX3223的12脚。FPGA选用Xilinx公司的SpartanII系列xc2s50。此部分为该设计的主体。如上所述，输入数据的传输速率为700k波特率。为了使FPGA能够正确地对输入数据进行采样，提高分辨率能力和抗干扰能力，采样时钟必须选用比波特率更高的时钟，理论上至少是波特率时钟的2倍。 1 串口通信基本特点随着多微机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要。串行通信是在一根传输线上一位一位地传送信息.这根线既作数据线又作联络线。串行通信作为一种主要的通信方式，由于所用的传输线少，并且可以借助现存的电话网进行信息传送，因此特别适合于远距离传送。在串行传输中，通信双方都按通信协议进行，所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。异步起止式的祯信息格式为：每祯信息由四部分组成： 位起始位。 ~8位数据位。传送顺序是低位在前，高位在后.依次传送。c.一位校验位，也可以没有。d.最后是1位或是2位停止位。 FPGA(Field Pmgrammable Gate Array)现场可编程门阵列在数字电路的设计中已经被广泛使用。这种设计方式可以将以前需要多块集成芯片的电路设计到一块大模块可编程逻辑器件中，大大减少了电路板的尺寸，增强了系统的可靠性和设计的灵活性。本文详细介绍了已在实际项目中应用的基于FPGA的串口通讯设计。 本设计分为硬件电路设计和软件设计两部分，最后用仿真验证了程序设计的正确性。 2 系统的硬件设计 本方案的异步串行通信的硬件接口电路图如图1所示，主要由四部分组成：RS-485数据发送模块、FPGA 串口模块、MAX3223和DB9。各部分功能简述如下： RS-485数据发送模块是将前续电路的数据发送到FPGA，供本电路处理，亦即本电路的输入。RS485是符合RS-485和RS-4225串口标准的低功耗半双工收发器件，有和5V两种，在本设计中选用了的器件SP3485。 在本设计中。485的7脚和8脚与前端信号相连接，用于接收输入的数据。数据格式是这样的：一帧数据有25位，报头是16个高电平和1个低电平，接下来是 8位有效的数据。传输速率为700k波特率。2脚是使能端，与FPGA的I/O口相连，由FPGA提供逻辑控制信号。1脚和4脚也与FPGA相连，由 FPGA对输入数据进行处理。 FPGA串口模块是将由RS-485发送过来的数据进行处理，提取出8位有效数据，并按异步串口通讯的格式要求输出到MAX3223的12脚。FPGA选用Xilinx公司的Spartan II系列xc2s50。此部分为该设计的主体。如上所述，输入数据的传输速率为700k波特率。为了使FPGA能够正确地对输入数据进行采样，提高分辨率能力和抗干扰能力，采样时钟必须选用比波特率更高的时钟，理论上至少是波特率时钟的2倍。在本设计中选用4倍于波特率的时钟，利用这种4倍于波特率的接收时钟对串行数据流进行检测和定位采样，接收器能在一个位周期内采样4次。如果没有这种倍频关系，定位采样频率和传送波特率相同，则在一个位周期中，只能采样一次，分辨率会差。比如，为了检测起始位下降沿的出现，在起始位的前夕采样一次之后，下次采样要到起始位结束前夕才进行。而假若在 BCBS《有效风险数据采集和风险报告十四条原则》 编者按：6月26日，巴塞尔银行监管委员会发布《有效风险数据采集和风险报告原则》的咨询文件。文件旨在改善银行风险数据采集能力和风险报告做法，具体包括强化治理与基础设施、风险数据采集能力、风险报告做法和监管等方面的14项原则。 一、简介 （一）概述。2007年全球金融危机中一个最深刻的教训是，银行信息技术和数据架构不足以支持广泛的金融风险管理。许多银行缺乏快速准确采集银行集团层面、不同业务领域以及不同法律实体之间风险和风险集中度的能力。一些银行由于风险数据采集能力和风险报告能力不足，无法有效管理风险，对银行自身及整个金融体系稳定造成了严重后果。为加强银行识别和管理全行风险能力，2009年7月巴塞尔银行监管委员会颁布第二支柱指引（监管检查程序），强调指出，良好的风险管理系统应当有适当的管理信息系统（MIS）。此外，根据金融稳定理事会《金融机构有效处置框架的关键要素》及其原则，处置当局及时共享集成的风险数据是十分重要的。提高银行采集风险数据的能力可以有效改善金融机构特别是全球系统性重要银行的可处置性。 （二）风险数据采集定义。在本文件中，风险数据采集是指根据银行的风险报告要求，定义、收集和处理风险数据，衡量银行对风险容忍度/偏好的能力。具体包括分类、合并或分解数据集。 （三）目的。巴塞尔委员会提出该原则，旨在提高银行的风险数据采集能力和风险报告有效性。巴塞尔委员会认为，改进风险数据采集能力和风险报告做法的长远利益将超过由银行承担的初始投资成本。 二、十四条原则 （一）强化治理和基础设施 原则1：治理—银行的风险数据采集能力和风险报告做法应受到强有力的治理，与巴塞尔委员会规定的其他原则和指导一致。银行的风险数据采集能力和风险报告做法应该满足以下三点要求：一是进行全面记录和高标准验证；二是充分考虑新举措的影响，包括收购/资产剥离、新产品开发以及IT系统变化等；三是不受银行集团架构的影响。 原则2：数据架构和IT基础设施—银行应设计、建设和维护数据架构和IT基础设施，在满足巴塞尔委员会其他原则要求的基础上，不管正常时期还是压力或危机时期都能全力支持其风险数据采集能力和风险报告做法。一是风险数据采集和风险报告应纳入银行长期可持续发展规划之中并分析其商业影响。二是银行应建立完整的数据分类与结构。三是风险数据和信息管理要职责分明。风险管理者要确保数据的使用在完全监督之下，银行决策者要确保数据的来源及时准确，相应的风险数据采集功能和风险报告机制与公司政策保持一致。 （二）完善风险数据采集能力 原则3：准确性和真实性—银行应能够生成准确和可靠的风 串行通信实验报告 班级姓名学号日期 一、实验目的： 1、掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。 2、了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。 3、学习串口通讯的程序编写方法。 二、实验要求 1.单机自发自收实验：实现自发自收。编写相应程序，通过发光二极管观察收发状态。 2．利用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，另一侧为接收方。 三、实验说明 通讯双方的RXD、TXD信号本应经过电平转换后再行交叉连接，本实验中为减少连线可将电平转换电路略去，而将双方的RXD、TXD直接交叉连接。也可以将本机的TXD接到RXD上。 连线方法：在第一个实验中将一台实验箱的RXD和TXD相连，用P1.0连接发光二极管。波特率定为600，SMOD=0。 在第二个实验中，将两台实验箱的RXD和TXD交叉相连。编写收发程序，一台实验箱作为发送方，另一台作为接收方，编写程序，从内部数据存储器20H~3FH单元中共32个数据，采用方式1串行发送出去，波特率设为600。通过运行程序观察存储单元内数值的变化。 四、程序 甲方发送程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP COM_INT ORG 1000H MAIN: MOV SP,#53H MOV 78H,#20H MOV 77H,00H MOV 76H,20H MOV 75H,40H ACALL TRANS HERE: SJMP HERE TRANS: MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0F3H MOV TL1,#0F3H MOV PCON,#80H SETB TR1 MOV SCON,#40H MOV IE,#00H CLR F0 MOV SBUF,78H WAIT1: JNB TI,WAIT1 CLR TI MOV SBUF,77H WAIT2: JNB TI,WAIT2 CLR TI MOV SBUF,76H WAIT3: JNB TI,WAIT3 CLR TI 实验十单片机串行口与PC机通讯实验报告 ㈠实验目的 1.掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编制； 2.了解实现串行通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议； 3.了解PC机通讯的基本要求。 ㈡实验器材 1.G6W仿真器一台 2.MCS—51实验板一台 3.PC机一台 ㈢实验内容及要求 利用8051单片机串行口，实现与PC机通讯。 本实验实现以下功能，将从实验板键盘上键入的字符或数字显示到PC 机显示器上，再将PC机所接收的字符发送回单片机，并在实验板的LED上显示出来。 ㈣实验步骤 1.编写单片机发送和接收程序，并进行汇编调试。 2.运行PC机通讯软件“commtest.exe”，将单片机和PC机的波特率均设定 为1200。 3.运行单片机发送程序，按下不同按键（每个按键都定义成不同的字符）， 检查PC机所接收的字符是否与发送的字符相同。 4.将PC机所接收的字符发送给单片机，与此同时运行单片机接受程序，检 查实验板LED数码管所显示的字符是否与PC机发送的字符相同。 ㈤ 实验框图 源程序代码： ORG 0000H AJMP START ORG 0023H AJMP SERVE ORG 0050H START: MOV 41H,#0H ;对几个存放地址进行初始化 MOV 42H,#0H MOV 43H,#0H MOV 44H,#0H MOV SCON,#00H ;初始化串行口控制寄存器，设置其为方式0 LCALL DISPLAY ;初始化显示 MOV TMOD,#20H ;设置为定时器0，模式选用2 MOV TL1, #0E6H ;设置1200的波特率 MOV TH1, #0E6H SETB TR1 ;开定时器 MOV SCON,#50H ;选用方式1，允许接收控制 SETB ES SETB EA ;开中断 LOOP: ACALL SOUT ;键盘扫描并发送，等待中断 SJMP LOOP SERVE JNB RI,SEND ;判断是发送中断还是接收中断，若为发送中 断则调用 ACALL S IN ;发送子程序，否则调用接收子程序 RETI SEND: CLR TI ;发送子程序 RETI SIN: CLR RI ;接受子程序 MOV SCON, #00H MOV A, SBUF ;接收数据 LCALL XS ;调用显示子程序 RETI 子程序： SOUT: CLR TI ;清发送中断标志位 LCALL KEY ;调用判断按键是否按下子程序 MOV A,R0 ;将按键对应的数字存入A MOV SBUF,A ;输出按键数字给锁存 RET KEY: MOV P1,#0FFH ;将P1设置为输入口 MOV A, P1 CPL A ;将A内值取反 实验四UART串口通信 一、实验目的及要求 设计一个UART串口通信协议，实现“串<-->并”转换功能的电路，也就是“通用异步收发器”。 二、实验原理 UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。 UART作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。 资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5 位、2位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol）。一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为120字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit，则波特率就是120baud，比特率是120*8=960bit/s。这两者的概念很容易搞错。 三、实现程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity uart is port(clk : in std_logic; --系统时钟rst_n: in std_logic; --复位信号 rs232_rx: in std_logic; --RS232接收 1 绪论 1.1 研究背景 通信是指不同的独立系统利用线路互相交换数据，它的主要目的是将数据从一端传送到另一端，实现数据的交换。在现代工业控制中，通常采用计算机作为上位机与下层的实时控制与监测设备进行通讯。现场数据必须通过一个数据收集器传给上位机，同样上位机向现场设备发命令也必须通过数据收集器。串行通信因其结构简单、执行速度快、抗干扰能力强等优点，已被广泛应用于数据采集和过程控制等领域。 计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方式有并行通信和串行通信两种。串行通信是指一条信息额各位数据被逐位按顺序传送的通信方式。串行通信的特点是：数据位传送，按位顺序进行，最少只需要一根传输线即可完成，成本低但传送速度快，串行通信的距离可以从几米到几千米。 随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行监测和控制。PC机具有强大的监控和管理能力，而单片机则具有快速及灵和的控制特点，通过PC 机的RS-232串行接口与外部设备进行通信，是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。而随着USB接口技术的成熟和使用的普及，由于USB 接口有着 RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点，RS-232(DB-9)串口正在逐步地为USB 接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中，出于节省物理空间和用处不大等原因，RS-232(DB-9)串口已不再设置，这就约束了基于RS-232(DB-9)串口与PC 机联络的单片机设备的使用围。当前USB接口逐步取代RS-232(DB-9)串口已是大势所趋，单片机同计算机的USB通信在实际工作中的应用围也将越来越广。本文所介 本科毕业论文（设计、创作） 题目：基于单片机的数据采集系统设计 学生姓名：学号：023******* 所在院系：信息与通信技术系专业：电子信息工程 入学时间：2010 年9 月导师姓名：职称/学位：讲师/博士 导师所在单位： 完成时间：2014 年 5 月安徽三联学院教务处制 基于单片机的数据采集系统设计 摘要：本篇论文讲述了在单片机的基础上的数据采集系统的设计，在此设计过程中需要的硬件很多，但主要是以单片机为核心。单片机的作用有很多，而且能够满足本设计所需要的功能即数据的采集和通信之间的控制。本设计分为软硬件两个模块，其中后者除了上面所提到的单片机以外还有A/D模数转换模块，显示模块，和串行接口等一些模块接口部分。数据采集并且响应主机的命令主要是从机的职能。如果打算通过从机采集到的数据进行模数转换，重要一点是使用模数转换器也就是即将用到的ADC0809(8分辨率的D/A转换集成芯片)将8路被测电压进行模数转换，串行口将转变后的数据传输到上位机，数据的接受，处理和显示都是由上位机负责，所采集的数据利用LED(Light Emitting Diode,即发光二极管)来显示。在该系统中，软件是在设计过程中充当着重要的角色。其中软件部分主要是在KEIL环境下使用我们之前学习过的C语言进行对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序的设计。 关键词：数据采集系统;89C52; ADC0809;MAX232; LED Design of data acquisition system based on SCM Abstract：The film tells the paper on the basis of data collected microcontroller collection system design, hardware design process requires a microcontroller core is mainly, connection between analog and digital domains of data acquisition system is an indispensable bridge. In this study, based on the single-chip microcomputer data acquisition is as the center of gravity, so the microcontroller core part of the hardware of this system. In order to realize data acquisition and communication control to choose modular design USES MCU to complete, also includes A/D analog-to-digital conversion module, display module, and serial interface section. Data acquisition and command response of the host is mainly from the machine functions. If want to use data were collected from the machine, modulus conversion, important is to use the measured voltage will be 8 road of adc, modulus conversion, serial port to transmit the data after a switch to PC, data receiving, processing and display are made by PC, data collected by the use of LED to display. The main part of which software is in KEIL environment, using C language for data acquisition system, analog-digital conversion system, the data show that the design of data communications and other procedures. Keyword:Data acquisition;AT89C52;ADC0809; MAX232;LED 信息工程学院实验报告 课程名称:单片机原理及接口 实验项目名称:串口通信实验实验时间:2017、５ 一、实验目得: 1.了解什么就是串口,串口得作用等。 2、了解串口通信得相关概念 3、利用keil软件，熟悉并掌握中串口通信得使用 4、通过实验,熟悉串口通信程序得格式,串口通信得应用等 二、实验原理 1、串口通信概念： 单片机应用与数据采集或工业控制时,往往作为前端机安装在工业现场,远离主机，现场数据采用串行通信方式发往主机进行处理,以降低通信成本,提高通信可靠性。如下图所示。 2、串口数据通信方式及特点 ★数据通信方式有两种：并行通信与串行通信 ★并行通信: 所传送数据得各位同时发送或接收, ?数据有多少位就需要多少根数据线。 特点: 速度快,成本高,适合近距离传输 如计算机并口,打印机,82５5 。 ★串行通信:所传送数据得各位按顺序一位一位 地发送或接收。 只需一根数据,一根地线,共2 根 特点:成本低,硬件方便,适合远距离通信， 传输速度低。 串行通信与并行通信示意图如下: 成绩: 指导老师（签名)： 3、串行通信基本格式 ①单工通信:数据只能单向传送。 ②半双工通信:通信就是双向得,但每一时刻,数据流通得方向就是单向得。 ③全双工通信：允许数据同时在两个方向流动,即通信双方得数据发送与接收就是同时进行得。 4、异步串行通信/同步串行通信 ①异步串行通信: 异步串行通信采用如下得帧结构: 起始位+ 8位数据位+ 停止位或起始位+ ９位数据位＋停止位 其中:起始位为低电平，停止位为高电平。 优点:硬件结构简单 缺点:传输速度慢 ②同步串行通信: 在同步通信中，发送方在数据或字符开始处就用同步字符（常约定１~2个字节）指示一帧得开始,由时钟来实现发送端与接收端同步,接收方一旦检测到与规定得同步字符符合,下面就连续按顺序传送若干个数据,最后发校验字节。见下图: 5、串行通信过程与UARＴ 基本得计算机异步串行通信系统中,两台计算机之间通过三根信号线ＴｘD、RxD与GＮD连接起来,TxD与GND构成发送线路,RxD与GND构成接收线路。一台计算机得TｘD、RxD线分别与另一台计算机得RｘD、TxD线相连。 由于在串行通信过程中得并串转换、串并转换、线路检测、采样判决、组帧、 拆帧、发送与接收等操作需消耗CPU大量时间,以至CPU无法处理其它工 作,因而开发出专用于处理异步串行通信发送与接收工作得芯片UART(通用 异步串行通信接收发送器)。 ＣPU只需将要发送得一个字节数据交给UＡRT,其它发送工作由ＵART自动完成,当UARＴ将一帧数据发送完毕，会通知CPU 已发送完,可提交下一个字节。 UART自动监测线路状态并完成数据接收工作，当接收到一个字节数据后,ＵART会通知CPU来读取。采用UＡRT 后,ＣPU得负担大大减轻了。 油井数据采集与远程控制系统设计方案 技 术 设 计 方 案 介 绍 公司简介 我公司专业从事数字网络视频监控系统、智能视频分析、机房动力环境监控、机房建设、雷达测速、闯红灯电子警察抓拍、电子治安卡口、智能控制等智能化系统开发的大型综合型企业，欢迎来电洽谈业务！ 质量方针：以人为本、质量第一 公司成立至今，坚持以领先的技术、优良的商品、完善的售后服务、微利提取的原则服务于社会。我公司为您提供的产品，关键设备采用高质量进口合格产品，一般设备及材料采用国内大型企业或合资企业的产品，各种产品企业都通过 ISO9001国际质量体系认证。有一支精良的安防建设队伍，由专业技术人员为您设计，现场有专业技术人员带领施工，有良好职业道德施工人员。我公司用户拥有优质的设计施工质量和优质的售后服务保障。 客户哲学：全新理念、一流的技术、丰富的经验，开创数字新生活 专注——维护世界第一中小企业管理品牌、跟踪业界一流信息技术、传播经营管理理念是莱安永恒不变的追求，莱安坚持“全新的理念、一流的技术、丰富的经验、优质的服务”，专注于核心竞争力 的建设是莱安取得今天成功的根本，也必将是莱安再创辉煌的基础！ 分享——“道不同，不相谋”，莱安在公司团队之间以及与股东、渠道伙伴、客户之间均倡导平等、共赢、和谐、协同的合作文化，在迎接外部挑战的过程中，我们共同期待发展和超越，共同分享激情与快乐！“合作的智慧”是决定莱安青春永葆的最终动力！ 客户服务：以高科技手段、专业化的服务为客户创造价值 分布于神州大地各行业中的800万中小企业是中国最具活力的经济力量，虽然没有强势的市场影响力和雄厚的资金储备，但无疑，个性张扬的他们最具上升的潜力，后WTO时代市场开放融合，残烈的竞争使他们的发展更加充满变数。基于以上认识，在智能化设备管理市场概念喧嚣的热潮中，独辟“实用主义”产品哲学，莱安将客户视为合作关系，我们提供最为实用的产品和服务，赢得良好的口碑。我们认为，用户企业运做效率的提升是莱安实现社会价值的唯一途径。 承蒙广大用户的厚爱，我公司得以健康发展。在跨入新的世纪后，公司将加快发展速度，充分发挥已有资源，更多地开展行业用户的服务工作，开创新的发展局面。 我公司全体员工愿与社会各界携手共创未来!我们秉承真诚合作精神向广大客户提供相关的系统解决方案，设备销售及技术支持，价格合理，欢迎来人来电咨询、洽谈业务！ 油井数据采集与远程控制系统设计方案 一、系统概述 该系统是一套集自动化技术、计算机技术、网络技术、系统工程技术以及油气田开发专业技术于一体，采用高精度微功耗无线传感器，测量载荷、冲程、冲次、油温、油压、套压、回压、转速、电量等工况数据，为用户提供的油田单井管理自动化解决方案，可以对油井的数据进行实时采集、实时分析，还有间抽、采集密度、开关井、远程变频等远程控制功能。 网络编程与实践实验报告 实验内容：串口通信编程 学号：S201502189 姓名：职荣豪 日期：2015-9-28 一、实验要求 使用VS2010编写基于对话框的MFC应用程序，两个窗口分别使用两个串口，使得这两个窗口可以进行通信，包括数据的发送与接收。 二、实验原理 本实验使用Microsoft Communications Control控件，利用这个ActiveX控件，只需要编写少量代码即可轻松进行通信。 该控件相关的函数如下： put__CommPort：设置串口号 put_Settings：以字符串的形式设置波特率、奇偶校验位（n-无校验，e-偶校验，o-奇校验）、数据位数、停止位数 put_InputMode：设置接收数据的类型（0-文本类型，1-二进制类型） put_InputLen：设置从接收缓冲区读取的字节数，0表示全部读取 put_InBufferSize：设置接收缓冲区大小 put_OutBufferSize：设置发送缓冲区大小 put_RThreshold：设定当接收几个字符时触发OnComm事件，0表示不产生事件，1表示每接收一个字符就产生一个事件 put_SThreshold：设定在触发OnComm事件前，发送缓冲区内所允许的最少的字符数，0表示发送数据时不产生事件，1表示当发送缓冲区空时产生OnComm事件put_PortOpen：打开或关闭串口，传入参数为true时打开串口，传入参数为false时关闭串口 get_CommEvent：获得串口上刚发生的事件，事件值为2表示接收到数据 get_InBufferCount：获得缓冲区中的数据位数 get_Input：获取缓冲区数据，返回类型为VARIANT put_Output：发送数据 三、设计思路 需要添加一个Microsoft Communications Control控件，用于进行串口通信。 由于要求同一程序可运行两个窗口进行相互通信，需要两个窗口开启两个不同串口，故需要添加一个Edit Control控件用于输入串口号，并添加打开串口按钮，在点击该按钮时对串口控件的参数进行设置并开启串口。同时添加关闭串口按钮，点击后关闭串口并可以对串口号进行修改。 需要添加两个Edit Control 分别用于显示接收到的数据以及输入要发送的数据。 需要添加一个发送按钮，点击后发送输入的数据。 四、实验步骤 1.建立基于对话框的MFC应用程序 2.添加界面控件并设置ID与Caption ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊ 摘要 虚拟仪器是现代计算机技术同仪器技术深层次结合的全新概念仪器，实质是利用计算机显示器的显示功能模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出测量结果，利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理，完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 本文介绍了利用LabVIEW语言来实现上、下位机之间通信的方法,并从软、硬件两个方面阐述了设计思想。从实现PC机PC机之间的串口通信出发，先实现双PC机之间的数据发送、返还和接收，进而设计了以PC机作为上位机，以飞思卡尔8位单片机作为下位机的基于labview软件的串口通信系统。经过实验调试，系统达到了预期的通信目标。 应用先进的虚拟仪器软件LABVIEW,大大降低了串口通讯复杂程度,减小了软件设计的工作量,能够大大降低投资成本。在实际应用中有巨大的使用价值。 关键词：虚拟仪器；Labview ；串口通信；单片机 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊ Design of the serial communication system Based on LabVIEW Abstract Virtual instrument is the modern computer technology combined with the instrumentation of the new concept of deep-level instruments,in real terms is the use of analog computer monitors display control panel,traditional instruments,in various forms to express the output measurements,using computer software features to achieve a strong signal Operation data, analysis and processing,to complete a variety of testing capabilities of a computer instrument system This article describes the use of LabVIEW to implement the language, the next method of communication between the crew and from the software and hardware are two aspects of the design. PC-PC, from the implementation of serial communication between the departure, the first to achieve double the data between the PC, send and return, receive, and then designed a PC, as the host computer to Freescale 8-bit microcontroller based on a lower machine LabVIEW software serial communication system. After experimental debugging, the system achieved the desired communication goals. The application of advanced virtual instrument software LabVIEW, greatly reduces the complexity of serial communication, reduce the workload of the software design can greatly reduce the investment cost. In practice, there is tremendous value in use. Keywords: virtual instrument; Labview; serial communication; microcontrollerUART串口通信设计实例
RS232串口通信实验报告
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串口通讯设计之Verilog实现
BCBS《有效风险数据采集和风险报告十四条原则》
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单片机串口通讯实验报告
实验四 UART串口通信实验报告
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基于labview的串口通讯设计