嵌入式系统中异步串口通信的数据帧提取与校验
嵌入式编程中的异步串口通信
嵌入式编程中的异步串口通信第一章前言嵌入式编程是指在微控制器、单片机、嵌入式处理器等嵌入式系统中开发应用程序的一种软件开发方式。
在嵌入式系统中，串口通信是一种非常常见的通信方式。
而异步串口通信则是一种常用的串口通信方式，并且其在嵌入式系统中应用非常广泛，因此本文将就嵌入式编程中的异步串口通信进行详细的探讨。
第二章异步串口通信的基础知识异步串口通信是指每个字节之间没有固定的时间间隔，而是通过起始位、数据位、校验位、停止位四个元素来标识一个数据帧的开端和结尾，并且每个数据帧之间都是独立的。
异步串口通信相较同步串口通信而言，这种通信方式的实现成本较低，因此应用广泛。
异步串口通信这这四个元素的意义：1. 起始位：表示数据帧的开始，通常为逻辑低电平；2. 数据位：表示每一个字符的长度，一般可以是5、6、7、8位；3. 校验位：用于检测数据传输过程中是否发生错误；4. 停止位：表示数据帧的结束，通常为逻辑高电平。
需要注意的是，异步串口通信不能在两台计算机之间进行通信，因为两台计算机的时钟不同，会产生较多的误差，导致信号解析不准确。
第三章异步串口通信的实现方法在嵌入式编程中要实现异步串口通信，通常需要使用到中断、轮询两种方式，本文将就这两种方式进行详细的介绍。
3.1 中断方式中断方式是指当接收到一个字符之后，CPU会暂停当前正在运行的程序，转而执行中断服务程序。
中断服务程序就是在接收到字符之后，在中断中处理接收到字符的操作。
使用中断方式实现异步串口通信可以大大提升程序的效率，而且还可以减少程序的耦合度。
使用中断方式实现异步串口通信需要调用中断服务函数，并将其注册到对应的中断向量上，以实现中断函数的执行。
3.2 轮询方式轮询方式是指程序通过不断地查询串口缓冲区是否有数据，来实现数据的接收和发送。
这种方式比较容易实现，但是由于需要不断地查询缓冲区，因此会占用较大的CPU时间。
在实时性要求较高的系统中，轮询方式并不适用。
简要说明异步串行通信的帧格式。
简要说明异步串行通信的帧格式。
异步串行通信是通过一条串联的线路来传输数据的方式。
因为串口通信传输的信号线只有一个，所以异步串行通信需要通过传输的数据的特定格式来区分数据的传输。
这种方式是非常常见的，例如现在手机、电脑、家电等设备都使用这种通信方式。
异步串行通信的帧格式包括起始位、数据位、校验位和停止位四个部分。
1.起始位：异步串行通信每次数据传输都需要有一个起始位，通常情况下为1个低电平信号。
起始位是为了让接收端分辨传输的数据的开头位置。
2.数据位：数据位是该帧所传着的实际数据内容。
在异步串行通信方式中，每个数据位通过二进制的方式来传输，通常为8位或9位。
当数据位是9位时，最高位为奇偶校验位。
3.校验位：数据传输过程中，由于一些不可预知的原因，有可能会出现传输错误。
为了避免这种情况的发生，异步串行通信方式通常设置了奇偶校验或循环冗余校验等校验方式。
奇偶校验位是指每个数据帧中最高位为0或1，使数据帧中1的数量为偶数或奇数。
通过奇偶校验位的方式，可以检查是否出现了误码。
4.停止位：停止位是指数据帧最后一位信号。
在异步串行通信中，通常为1个高电平信号。
停止位的作用是为了告诉接收端，此数据帧已结束。
例如，一个常用的异步串行通信帧格式为8N1，即该帧由8位数据位、无奇偶校验位、1位停止位所组成。
因此，每个数据帧在传输过程中，都包含了起始位、8位数据位、无校验位、1位停止位，总共10位数据内容。
这种帧格式可以支持传输大多数的串行通信数据内容。
异步串行通信帧格式是一种通信方式，它在很多设备或系统中得到广泛的应用。
了解异步串行通信帧格式的基础知识，可以为大家更好地理解串口通信、网络通信、蓝牙通信等数据传输技术，有助于更好地使用和开发各种通信设备或协议。
《微处理器与嵌入式系统设计》期末复习题及答案
《微处理器与嵌入式系统设计》期末复习题及答案第一章嵌入式系统概述嵌入式系统的共性：特定的使用场合或工作环境，是某个大型系统的一部分，完成一个具体的功能，专用性强，应用于特定的平台；功耗低，且一般要求高实时性和高可靠性，系统程序一般都是固化在内存中，以提高运行速度和可靠性；功能单一，模块的设计和实现较为简单；人机交互界面简单；开发时往往有上位机和下位机或主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。
MCU：Micro Control Unit，嵌入式微控制器（俗称单片机），把CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O、中断系统、定时器/计时器、各种功能外设等资源集成到一个芯片上的微型计算机系统。
MPU：Micro Processor Unit，嵌入式微处理器。
MPU是由通用计算机中的CPU（微处理器）演变而来，可以理解为增强版的CPU，即不带外围功能器件。
ARM：是一家公司，也是一类技术和产品的统称。
ARM公司设计的芯片主要涉及嵌入式移动设备领域，指令集更加紧凑简单，功耗和成本更低，在移动消费电子领域占据着很大的市场份额。
嵌入式系统开发流程：需求分析、系统总体设计、系统软硬件设计、系统测试第二章ARM Cortex-M3内核与STM32微控制器ARM存储模式（2种）小端模式：数据的低字节存放在内存低地址处，数据的高字节存放在内存高地址处。
大端模式：数据的高字节存放在内存低地址处，数据的低字节存放在内存高地址处。
注意书上的相关例子！ARM指令集架构系统设计有两种方式：RISC（Reduced Instruction Set Computer）精简指令集计算机CISC（Complex Instruction Set Computer）复杂指令集计算机流水线技术：每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术，称为流水线技术。
ARM Cortex-M3微控制器采用的三级流水线：取指—译码—执行流水线的技术指标通常用吞吐率、加速比和效率三项指标来衡量。
嵌入式系统中的通信协议分析与调试方法
嵌入式系统中的通信协议分析与调试方法嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，通常被嵌入到其他设备或系统中，以实现特定的功能。
在嵌入式系统中，通信协议的设计和调试至关重要，因为它直接影响着系统的性能和稳定性。
本文将介绍嵌入式系统中常见的通信协议分析与调试方法。
首先，通信协议分析是指对系统内部和外部通信协议进行深入研究和分析，以确保其正确性和稳定性。
通信协议一般由数据格式、通信规则和协议栈组成。
为了对通信协议进行分析，可以使用以下方法：1. 协议分析器：协议分析器是一种软件或硬件工具，用于捕获和分析通信协议的数据包。
通过协议分析器，可以查看通信数据包的结构、字段和值，并识别协议中的错误或异常情况。
常见的协议分析器包括Wireshark、tcpdump等。
2. 数据流分析：数据流分析是通过对通信数据流进行统计和模式识别，来发现潜在的问题或异常。
通过分析数据流，可以了解通信的频率、时序和数据量等特征，从而确定通信协议的性能瓶颈和潜在故障。
数据流分析可以通过自定义脚本或专门的数据分析工具来实现。
3. 协议仿真：协议仿真是通过模拟通信环境和数据流，来验证通信协议的正确性和性能。
通过建立虚拟的通信环境，可以测试通信协议在不同网络条件下的表现，并通过一系列的评估指标来衡量协议的性能。
常见的协议仿真工具有NS-2、Omnet++等。
其次，通信协议调试是指在嵌入式系统开发过程中，及时发现和修复通信协议的问题和错误。
通信协议调试主要关注以下几个方面：1. 日志和调试信息：在嵌入式系统中，通信协议的运行状态和错误信息可以通过日志和调试信息输出。
通过打印相关信息，可以追踪程序的执行流程和数据变化，识别潜在的问题和错误。
在调试时，可以使用调试工具来查看和分析日志和调试信息。
2. 断点调试：断点调试是指在程序的特定位置设置断点，暂停程序的执行，并观察和分析当前代码的状态和变量的值。
通过断点调试，可以逐步执行和调试程序，定位通信协议的问题所在。
嵌入式系统实验—通用异步收发器（UART）实验
嵌⼊式系统实验—通⽤异步收发器（UART）实验实验五:通⽤异步收发器（UART）实验Technorati 标签: 嵌⼊式系统实验,通⽤异步收发器,UART,mini2440,arm,j-link,keil-uvision,实验报告⼀、实验⽬的1、掌握 UART 外设的操作原理和编程。
2、学习使⽤ UART 进⾏多机通讯。
⼆、实验设备1、硬件：PC 机⼀台、Mini2440 ARM 实验板⼀套 J-link 仿真器⼀套2、软件：WindowsXP 系统，Keil uVision 4.0 集成开发环境三、实验内容（1）使⽤ C 语⾔编写 UART 基本收发数据程序，进⾏ 2 个实验板之间的数据收发测试。
（2）⽤两个实验板模拟嵌⼊式控制系统中的数据采集/控制实验，其中⼀个实验板模拟数据采集模块，将通过UART 返回数据；另⼀块实验板模拟控制系统的主机，通过 UART 采集数据，并通过 UART 发出控制指令。
四、实验预习要求(1)学习 UART 相关的原理概念；(2)查阅 S3C2440 芯⽚⼿册，了解 UART0 结构和原理。
五、实验步骤(1)启动 Keil uVision，新建⼀个⼯程ex05。
不需要系统提供的 Startup ⽂件。
建⽴汇编源⽂件 ex05.s，编写实验程序，然后添加到⼯程中。
设置⼯程选项，存储器映射。
设置⼯程调试选项。
建⽴仿真初始化⽂件 RAM.ini。
(2)建⽴ C 语⾔源⽂件 main.c，编写实验程序，然后添加到⼯程中。
(3)使⽤交叉串⼝电缆连接两个实验板。
(4)编译程序，使⽤仿真器在⽬标板上调试运⾏程序，使⽤单步、设置断点，观察程序执⾏时，收发数据的值。
六、实验程序C 语⾔实验程序见程序清单 5。
程序清单 4.1 UART 实验程序// Uart0#define WrUTXH0(ch) (*(volatile unsigned char *)0x50000020)=(unsigned char)(ch)#define RdURXH0() (*(volatile unsigned char *)0x50000024)#define rULCON0 (*(volatile unsigned *)0x50000000) //UART 0 Line control#define rUCON0 (*(volatile unsigned *)0x50000004) //UART 0 Control#define rUFCON0 (*(volatile unsigned *)0x50000008) //UART 0 FIFO control#define rUMCON0 (*(volatile unsigned *)0x5000000c) //UART 0 Modem control#define rUTRSTAT0 (*(volatile unsigned *)0x50000010) //UART 0 Tx/Rx status#define rUERSTAT0 (*(volatile unsigned *)0x50000014) //UART 0 Rx error status#define rUFSTAT0 (*(volatile unsigned *)0x50000018) //UART 0 FIFO status#define rUMSTAT0 (*(volatile unsigned *)0x5000001c) //UART 0 Modem status#define rUBRDIV0 (*(volatile unsigned *)0x50000028) //UART 0 Baud rate divisor#define rGPHCON (*(volatile unsigned *)0x56000070) //Port H control#define rGPHUP (*(volatile unsigned *)0x56000078) //Pull-up control H//PCLK:12MHz#define PCLK 12000000//( (int)(pclk/16./baud+0.5) -1 )#define baud_value 12 //57600void Uart_Init(){int i;rUFCON0 = 0x0; //UART channel 0 FIFO control register, FIFO disablerUMCON0 = 0x0; //UART chaneel 0 MODEM control register, AFC disablerULCON0 = 0x3; //Line control register : Normal,No parity,1 stop,8 bits// [10] [9] [8] [7] [6] [5] [4] [3:2] [1:0]// Clock Sel, Tx Int, Rx Int, Rx Time Out, Rx err, Loop-back, Send break, TransmitMode, Receive Mode// 0 1 0 , 0 1 0 0 ,01 01// PCLK Level Pulse Disable Generate Normal NormalInterrupt or PollingrUCON0 = 0x245; // Control registerrUBRDIV0= baud_value; //Baud rate divisior register 0for(i=0;i<100;i++);rGPHCON |= 0xaa;//use GPH port as uart0rGPHUP =0x0f;//the pull up function is disabled}void Uart_SendByte(int data){WrUTXH0(data);char Uart_Getch(void){while(!(rUTRSTAT0 & 0x1)) //Receive data readyreturn RdURXH0();}main(){char c = 'a';Uart_Init();Uart_SendByte(c);while(1){c = Uart_Getch();c++;Uart_SendByte(c);}七、实验现象两块实验板在接收指令处设断点，然后实验板1全速运⾏，实验板2接着全速运⾏，实验板1⾃动暂停。
嵌入式系统上的异步串口通信的实现
嵌入式系统上的异步串口通信的实现
在嵌入式系统中，异步串口(UART)使用非常频繁，可以用于与各种外部系统(帧括PC)之间的通信。
在硬件上UART通过在每个字节的传输中插入开始位和停止位，保证接收端可以正确地找到字节的开始和结束，同时也可以通过插入奇偶校验位，让接收端检验收到的字节是否正确。
而且，由于有开始位和停止位的存在，使得字节之间可以插入任意的空闲位(与停止位同为高电平)，而不影响下一个字节的正常传输。
因此，UART硬件保证了每个字节的正确传输，并可以有效检出字节传输的错误。
但并不保证一串字节的正确传输，这需要软件来完成。
从软件的角度来看，所有的通信都是一串字节(叫做数据帧)的连续传输。
软件需要采用适当的机制来保证接收端能够正确识别出一个完整的数据帧、能够检查接收到的数据帧是正确的、在传输发生错误时有合适的恢复机制。
为此就需要定义一个合适的数据帧格式。
数据帧的提取
为了识别出一个完整的数据帧，基本上有两个机制：一是在软件上规定字节之间的间隔最大值，一旦两个字节间的间隔超过某个阈值，就认为一个数据帧结束;另一种机制不对字节间的间隔作规定，而是用特殊的字节来定义数据报的开始和结束，当收到该特殊字节时，就认为一个数据帧的传输已完成。
采用第一种机制的，比如Modbus-RTU。
就是规定了同一个数据帧的字节间隔不能大于1.5个字节的传输时间，一旦大于该间隔，则认为前一个帧的传输已经结束，或者出错。
同时为了保证不同数据帧之间有足够的间隔，还规定了两个数据帧之间最少插入3.5个字节的空闲位。
下第二种机制需要选用一个特殊字节作为帧头帧尾(也可以给帧头帧尾选用不同的字节)，比如。
uart串口工作原理
uart串口工作原理UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种通用异步收发器，它是串行通信中常用的一种方式。
UART串口的工作原理是通过发送和接收数据帧来实现数据的传输。
UART串口通信的基本原理是将要发送的数据按照一定的格式进行编码，然后通过串口发送出去；接收端接收到数据后，按照相同的格式进行解码，得到原始数据。
UART串口通信的数据帧一般包括起始位、数据位、校验位和停止位。
具体地，UART串口的工作过程如下：1. 起始位：当发送端要发送数据时，首先发送一个低电平的起始位来表示数据帧的开始。
起始位的作用是告诉接收端数据的传输即将开始。
2. 数据位：起始位之后就是要发送的数据位。
数据位的数量可以是5、6、7或8个，表示数据位的位数。
一般情况下，数据位的位数是8，即一个字节。
3. 校验位：数据位之后可以有一个校验位。
校验位的作用是用来检测数据传输过程中的错误。
常见的校验方式有奇偶校验和校验和两种。
奇偶校验是指校验位的值使得数据位的位数为奇数或偶数；校验和是指校验位的值使得数据位和校验位的和为一个固定值。
4. 停止位：校验位之后是一个或多个停止位。
停止位的作用是告诉接收端数据帧的结束。
通常情况下，停止位是一个高电平的信号。
在UART串口通信中，发送端和接收端的波特率必须一致。
波特率是指数据传输的速率，也就是每秒钟传输的比特数。
常见的波特率有9600、19200、38400等。
UART串口通信的优点是简单、易用，而且适用于各种不同的应用场景。
它在嵌入式系统、通信设备、传感器等领域中得到广泛应用。
总结一下，UART串口是一种通用异步收发器，通过发送和接收数据帧来实现数据的传输。
它的工作原理是将要发送的数据按照一定的格式进行编码，然后通过串口发送出去；接收端接收到数据后，按照相同的格式进行解码，得到原始数据。
UART串口通信的数据帧一般包括起始位、数据位、校验位和停止位。
uart串口通信协议
UART串口通信协议1. 介绍UART（全称Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常用的串口通信协议，用于在数字系统中进行异步通信。
UART协议通过在数据中插入起始位、停止位和校验位来实现数据的传输和校验。
本文档将详细介绍UART的工作原理、通信流程、数据帧格式以及常见应用场景。
2. 工作原理UART通信协议使用一对线路进行数据的传输，包括一条用于发送数据的线路（称为Tx线路）和一条用于接收数据的线路（称为Rx线路）。
在传输数据之前，发送端和接收端必须约定好通信参数，如波特率、数据位宽、校验位和停止位等。
通过发送和接收数据时的电平变化，UART可以实现异步的数据传输。
UART的工作原理可以总结为以下几个步骤： - 发送端将要发送的数据按照一定的格式组织成一帧数据。
- 发送端发送起始位，通知接收端数据的开始。
- 发送端按照约定的波特率，将数据位逐位发送。
- 发送端发送校验位，用于校验数据的正确性。
- 发送端发送停止位，标志一帧数据的结束。
- 接收端接收起始位，开始接收数据。
- 接收端按照约定的波特率，逐位接收数据位。
- 接收端接收校验位，校验数据的正确性。
- 接收端接收停止位，结束接收数据。
3. 通信流程UART通信协议的通信流程包括以下几个步骤： 1. 发送端准备要发送的数据，并按照事先约定好的格式组织成数据帧。
2. 发送端将起始位设为逻辑低电平，发送给接收端，通知接收端数据的开始。
3. 发送端按照约定的波特率，将数据位逐位发送给接收端。
4. 发送端计算并发送校验位，用于校验数据的正确性。
5. 发送端将停止位设为逻辑高电平，发送给接收端，标志一帧数据的结束。
6. 接收端接收起始位，开始接收数据。
7. 接收端按照约定的波特率，逐位接收数据位。
8. 接收端接收校验位，校验数据的正确性。
9. 接收端接收停止位，结束接收数据。
嵌入式串口接受数据实验课题研究目的和内容
嵌入式串口接受数据实验课题研究目的和内容
嵌入式串口接收数据实验课题的研究目的是探索嵌入式系统中串口通信的原理和应用，培养学生对嵌入式系统的开发能力和问题解决能力。
具体的研究内容可以包括以下方面：
1. 串口通信原理：学习串口通信的工作原理、通信协议等基础知识。
2. 嵌入式串口编程：学习使用合适的编程语言和开发工具，实现嵌入式系统的串口接收功能。
3. 数据接收与解析：学习如何接收串口发送的数据，并对数据进行解析和处理，包括数据格式转换、数据校验等。
4. 数据存储与显示：学习将接收到的数据进行存储和显示，可以使用内部存储器、外部存储卡或者其他存储设备。
5. 串口参数配置：学习如何配置串口的波特率、数据位数、校验位、停止位等参数，以满足不同应用的需求。
6. 错误处理与调试：学习如何处理串口通信中可能出现的错误，同时熟悉使用调试工具和技巧进行故障排查。
uart通信协议
uart通信协议UART通信协议。
UART通信协议是一种常见的串行通信协议，它被广泛应用于各种嵌入式系统和外围设备之间的数据传输。
本文将介绍UART通信协议的基本原理、工作方式以及在实际应用中的一些注意事项。
UART通信协议是一种异步串行通信协议，它通过发送和接收数据的方式来实现设备之间的通信。
在UART通信中，数据以位的形式被发送和接收，每个数据字节都包含一个起始位、数据位、校验位和停止位。
这些位的顺序和数量是由通信协议的配置参数决定的。
UART通信协议的工作方式如下，首先，发送端将数据按照一定的格式组织成数据帧，然后通过串口发送到接收端；接收端接收到数据帧后，将其解析并提取出有效的数据。
在这个过程中，发送端和接收端需要事先约定好通信协议的配置参数，包括波特率、数据位、校验位和停止位等。
在实际应用中，使用UART通信协议需要注意以下几点，首先，波特率的选择需要根据实际的通信需求来确定，通常情况下，波特率越高，数据传输速度越快，但也会增加系统的复杂度和成本。
其次，数据位、校验位和停止位的配置需要保持一致，发送端和接收端必须使用相同的配置参数才能正常通信。
最后，由于UART 通信是一种点对点的通信方式，因此在多设备通信时需要采取其他方式来实现多设备之间的通信。
总之，UART通信协议是一种简单而有效的串行通信协议，它在各种嵌入式系统和外围设备中得到了广泛的应用。
通过了解UART通信协议的基本原理和工作方式，我们可以更好地理解和应用它，从而实现设备之间的可靠通信。
在实际应用中，我们需要根据具体的通信需求来选择合适的配置参数，并严格遵守通信协议的规范，以确保数据的可靠传输。
希望本文对您理解和应用UART 通信协议有所帮助，谢谢阅读！。
uart通信协议主要内容
uart通信协议主要内容UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）通信协议是一种串行通信协议，广泛应用于嵌入式系统、计算机网络和通信领域。
本文将介绍UART通信协议的主要内容，包括通信原理、数据帧格式、波特率、错误检测和流控制等方面。
一、通信原理UART通信协议通过发送和接收两根信号线实现数据的传输。
发送方将数据格式化为一连串的数据帧，并通过发送线将数据传输到接收方。
接收方通过接收线接收数据，并对数据进行解析和处理。
UART通信协议是一种异步通信协议，数据帧之间没有固定的时间间隔。
二、数据帧格式UART通信协议中的数据帧由起始位（Start）、数据位（Data）、校验位（Parity）和停止位（Stop）组成。
起始位用于标识数据传输的开始，通常为低电平；数据位用于存储实际的数据信息，可以是5位、6位、7位或8位；校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误，可以是无校验、奇校验或偶校验；停止位用于标识数据传输的结束，通常为高电平。
三、波特率UART通信协议中的波特率指的是数据传输的速率，即单位时间内传输的数据位数。
常见的波特率有9600、115200等。
发送方和接收方需要设置相同的波特率才能正常进行数据交换。
波特率越高，数据传输速度越快，但也会增加系统的复杂性。
四、错误检测UART通信协议中的错误检测主要包括奇偶校验和校验和。
奇偶校验通过在数据帧中添加校验位，使得数据位的总数为奇数或偶数。
接收方根据奇偶校验位的值判断数据帧是否出错。
校验和是将数据帧中的所有数据位加起来，并与接收方计算得到的结果进行比对，如果不一致则说明数据传输出错。
五、流控制UART通信协议中的流控制用于控制数据的传输速率，以避免接收方无法及时处理数据的情况。
常见的流控制方式有硬件流控制和软件流控制。
硬件流控制通过额外的信号线进行控制，能够实现较高的可靠性；软件流控制使用控制字符来控制数据的传输，虽然实现简单但可靠性较差。
异步串行通信采用的差错检验方法
异步串行通信采用的差错检验方法异步串行通信采用的差错检验方法引言在异步串行通信中，为了保证数据的可靠传输，差错检验是必不可少的步骤。
本文将详细介绍异步串行通信中常用的差错检验方法，包括奇偶校验、循环冗余检验和海明码等。
1. 奇偶校验奇偶校验是一种简单且常用的差错检验方法。
它通过检查数据中1的个数来确定校验位的值，以此来检测出在传输过程中可能发生的位错误。
奇偶位校验在奇偶位校验中，校验位的值可以是奇数或偶数。
如果传输的数据中1的个数为奇数，则校验位设置为0；如果1的个数为偶数，则校验位设置为1。
奇偶字校验奇偶字校验通过对传输的数据按字节进行奇偶校验，来检测字节之间可能发生的错误。
每个字节的校验位都用一位表示，当字节中1的个数为奇数时，校验位设置为0，否则设置为1。
2. 循环冗余检验（CRC）循环冗余检验是一种基于多项式算法的差错检验方法。
它通过将数据视为多项式进行计算，得到一个余数，并将余数作为校验码发送。
生成多项式在CRC中，发送方需要事先设定一个生成多项式。
生成多项式的选择决定了CRC的性能。
计算余数发送方将数据按照生成多项式进行计算，得到一个余数。
发送方在数据中添加该余数，并将该结果作为校验码发送。
接收方也会按照相同的生成多项式对数据进行计算，得到一个余数，并通过比较接收到的余数和计算得到的余数来检测出是否发生了错误。
3. 海明码海明码是一种能够检测和纠正错误的线性二进制码。
它通过添加冗余位（校验位）来实现对错误的检测和纠正。
生成海明码在发送方，海明码的生成通过计算冗余位来实现。
生成海明码的方法有多种，如奇偶校验、重复码和异或运算等。
检测和纠正错误接收方通过计算冗余位来检测数据中是否存在错误。
如果发现了错误，并且冗余位指示了错误的位置，接收方可以使用冗余位对数据进行纠正。
结论异步串行通信中的差错检验方法多种多样，选择适合具体场景的差错检验方法可以提高数据传输的可靠性。
奇偶校验、循环冗余检验和海明码是常用的差错检验方法，它们在不同的应用场景下具有各自的优势和局限性。
uart console 原理
uart console 原理UART（通用异步收发传输器）是一种常见的串行通信协议，它在电子设备中被广泛应用。
本文将介绍UART console的工作原理和应用。
UART console是指通过UART协议进行通信的控制台。
它通常用于嵌入式系统和计算机系统中，用于与设备进行交互和调试。
UART console具有以下特点：1. 异步通信：UART是一种异步通信协议，发送端和接收端的时钟可以不同步。
这种特点使得UART在长距离传输和不需要高速传输的场景下具有优势。
2. 串行传输：UART是一种串行通信协议，数据位按照顺序一个一个地传输。
相比并行通信，串行通信只需要两根信号线（TX和RX），节省了引脚资源。
3. 通信速率可调：UART支持多种通信速率，通常用波特率（baud rate）来表示。
常见的波特率有9600、115200等。
通信双方必须约定相同的波特率，才能正确地进行数据传输。
4. 数据帧格式：UART通信的数据帧包括起始位、数据位、校验位和停止位。
起始位用于标识数据帧的开始，停止位用于标识数据帧的结束。
数据位表示数据的位数，常见的有8位和9位。
校验位用于检测数据传输的错误。
UART console通常用于以下场景：1. 调试和日志输出：嵌入式系统通常没有显示器，通过UART console可以将调试信息和日志输出到PC或终端设备上。
开发人员可以通过UART console实时查看系统运行状态和调试信息，方便问题排查和调试。
2. 系统配置和控制：通过UART console可以与嵌入式系统进行交互，进行系统配置和控制。
例如，可以通过命令行界面（CLI）发送指令给设备，修改系统参数或执行特定操作。
3. 远程管理：一些服务器和网络设备提供了基于UART console的远程管理功能。
管理员可以通过串口连接到设备，进行远程管理和故障排除，无需物理接触设备。
在使用UART console时，需要注意以下几点：1. 硬件支持：使用UART console需要设备具备UART接口和相应的硬件支持。
嵌入式系统中的串口通信协议与优化技术研究
嵌入式系统中的串口通信协议与优化技术研究前言随着嵌入式系统在各行各业的应用越来越广泛，嵌入式系统中的通信技术也变得越来越重要。
串口通信作为常见的通信方式，广泛应用于嵌入式系统中。
本文将重点介绍串口通信协议及优化技术在嵌入式系统中的应用。
第一章串口通信协议简介串口通信协议是指在串口通信过程中遵守的一种协议规范。
串口通信协议通常包括数据位、校验位、停止位等参数。
在串口通信中，数据位表示每个字符的位数，常用的有7位和8位。
校验位用于检验传输数据的正确性，可选项有奇校验、偶校验、无校验等。
停止位表示每个字符传输结束后，发送端需要发送多少个停止位。
常用的停止位有1位和2位。
串口通信协议通常还包括波特率的设置。
波特率指的是通信双方之间的数据传输速度，通常用单位时间内传输的二进制位数来表示，比如9600bps。
在嵌入式系统中，串口通信协议通常采用标准的RS232或者RS485协议。
RS232协议广泛应用于串口通信中，但由于其传输距离较短，通常只适用于局域网通信。
而RS485协议则由于其具有较长的传输距离和较高的传输速度，被广泛应用于工业自动化等领域。
第二章串口通信优化技术串口通信在嵌入式系统中应用广泛，但是由于其传输速度较慢，对于某些需要高速通信的场景效率不够高。
为了提高串口通信的效率，需要采用优化技术，以下主要介绍一些常用的串口通信优化技术：1、智能缓冲区技术缓冲区技术是串口通信中常用的一种性能优化技术。
普通的缓冲区只是简单地保存数据，而智能缓冲区技术则可以根据数据的类型和优先级对数据进行分级缓存，从而提高通信效率。
2、DMA技术DMA技术（Direct Memory Access）是一种不需要CPU干预的数据传输技术。
在串口通信中，采用DMA技术可以将数据从串口接收器或者发送器直接传输到内存中，从而节约了CPU的时间，并提高了通信效率。
3、中断技术中断技术在嵌入式系统中应用非常广泛。
在串口通信中，采用中断技术可以在数据到达时及时地进行处理，从而提高通信效率。
嵌入式系统中串口通信帧的同步方法
嵌入式系统中串口通信帧的同步方法周奋;王婷【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2006(000)010【摘要】@@ 引言rn串口通信是目前单片机和DSP等嵌入式系统之间,以及嵌入式系统与PC机或无线模块之间的一种非常重要且普遍使用的通信方式.在嵌入式系统的硬件结构中,通常只有一个8位或16位的CPU,不仅要完成主流程的工作,同时还要处理随时发生的各种中断,因而嵌入式系统中的串口通信程序设计与PC机有很大的不同.若嵌入式系统中,中断服务子程序在系统运行过程中占用了较多的时间,就有可能在中断服务子程序正运行时,又产生一个同类型或其他类型的中断,从而造成主程序得不到执行或后续中断数据丢失.所以,嵌入式系统中的串口通信虽然看似简单,但其中仍有许多问题值得研究,例如串口通信过程中的帧同步问题.本文针对该问题给出了逐次比较、基于FIFO队列和基于状态机的3种帧同步方法.通过测试、分析和比较得出,基于有限状态机的方法是嵌入式系统串口通信中很有效的帧同步方法,同时也是一种很不错的串口通信程序设计结构.【总页数】3页(P73-75)【作者】周奋;王婷【作者单位】西北工业大学;西北工业大学【正文语种】中文【中图分类】TP3【相关文献】1.一种低密度奇偶校验码帧自同步方法 [J], 杨学兵;马林华;李森2.采用串口通信的光谱响应测试仪中数据帧的设计 [J], 杨亦红;鲍超;朱辉3.一种LTE TDD系统的帧定时同步方法 [J], 王似旭4.基于LDPC码约束条件的多帧联合帧同步方法 [J], 张新雨; 张晓林5.一种多串口通信冲突回避与数据同步方法 [J], 李昊昱;缪炜涛;郭玉洁;高怡寒;王凯悦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
uart串口协议
uart串口协议UART串口协议。
UART串口协议是一种通信协议，用于在计算机和外部设备之间进行数据传输。
它是一种简单、可靠的串行通信协议，被广泛应用于各种嵌入式系统和外部设备之间的通信。
首先，UART是通用异步收发传输（Universal AsynchronousReceiver/Transmitter）的缩写，它使用全双工通信模式，即可以同时进行数据的发送和接收。
UART串口协议在嵌入式系统中经常被使用，因为它不需要时钟信号，可以通过两根数据线（TXD和RXD）进行通信，这样就可以节省系统资源。
在UART串口协议中，数据是以位的形式进行传输的，每个数据帧包含起始位、数据位、校验位和停止位。
起始位用于标识数据帧的开始，数据位用于传输实际的数据，校验位用于检测数据的正确性，停止位用于标识数据帧的结束。
通过这种方式，UART可以实现可靠的数据传输。
除了数据传输外，UART串口协议还可以进行控制信号的传输，例如RTS（请求发送）和CTS（清除发送）信号，这些信号可以用于控制数据的流动，避免数据的丢失和错误。
在实际应用中，UART串口协议可以应用于各种外部设备的通信，例如传感器、显示器、存储设备等。
通过UART串口协议，这些外部设备可以与计算机或其他嵌入式系统进行数据交换，实现各种功能。
总的来说，UART串口协议是一种简单、可靠的串行通信协议，它在嵌入式系统和外部设备之间的通信中发挥着重要的作用。
通过了解UART串口协议的工作原理和应用，可以更好地理解和应用串行通信技术，为嵌入式系统和外部设备的设计和开发提供帮助。
希望本文对UART串口协议有所帮助，谢谢阅读！。
51单片机uart停止位2位的实现
51单片机uart停止位2位的实现51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的单片机芯片，具有高性能、低功耗和易于编程的特点。
其中，UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种通用异步收发器，常用于实现串口通信。
本文主要探讨如何在51单片机中实现UART停止位为2位的功能。
UART通信是一种通过串行线路进行数据传输的方式，包括发送和接收两个过程。
在UART通信中，数据的传输是以数据帧为单位进行的，每个数据帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
停止位是数据帧的最后一位，用于告诉接收方数据帧的结束位置。
通常情况下，UART通信中的停止位为1位，即数据帧的最后一位是一个高电平信号。
但有些特殊情况下，需要使用停止位为2位的UART通信。
实现UART停止位为2位的功能需要对51单片机的串口寄存器进行相应的配置。
首先，需要设置串口的工作模式为异步模式，并选择相应的波特率。
然后，需要设置串口的数据位数、校验方式和停止位数。
在51单片机中，UART的寄存器位于特殊功能寄存器SFR中，包括TCON、TMOD、TH1、TL1、SCON等寄存器。
具体的配置步骤如下：1. 设置串口工作模式：将TCON寄存器中的SM0和SM1位分别设置为1和0，表示选择8位异步模式。
2. 设置波特率：串口通信需要设定一个固定的波特率，用于控制数据传输的速度。
在51单片机中，波特率的设定通过设置TH1和TL1寄存器的值来实现。
具体的计算公式是：波特率 = 1 / (2 * (256 - TH1) * 12 / 机器周期)。
在这里，机器周期是指51单片机的工作周期，一般为12个机器周期。
根据需要设定的波特率，通过计算可以得到TH1和TL1的值。
3. 设置数据位数、校验方式和停止位数：通过设置SCON寄存器中的相应位来实现。
其中，数据位数可以选择为8位或9位；校验方式可以选择为无校验、奇校验或偶校验；停止位数可以选择为1位或2位。
串口通信协议
串口通信协议协议名称：串口通信协议1. 引言本协议旨在规范串口通信的数据格式、传输规则和通信约定，以确保数据的可靠传输和正确解析。
本协议适用于串口通信的各种应用场景，包括但不限于嵌入式系统、通信设备、工控设备等。
2. 术语和定义2.1 串口：指用于数据传输的串行通信接口，包括物理接口和通信协议。
2.2 数据帧：指串口通信中的数据单元，包括起始位、数据位、校验位和停止位。
2.3 波特率：指数据传输速率，表示每秒钟传输的比特数。
2.4 奇偶校验：指通过在数据中添加校验位来检测和纠正传输错误。
2.5 数据位：指每个数据帧中用于传输数据的位数。
2.6 停止位：指每个数据帧结束时用于标识数据帧结束的位。
3. 通信规则3.1 数据帧格式数据帧由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成，格式如下：起始位 + 数据位 + 奇偶校验位 + 停止位3.2 起始位起始位用于标识数据帧的开始，通常为逻辑低电平。
3.3 数据位数据位用于传输数据，根据实际需求确定数据位的长度。
3.4 奇偶校验位奇偶校验位用于检测和纠正传输错误，可以选择奇校验、偶校验或无校验。
3.5 停止位停止位用于标识数据帧的结束，通常为逻辑高电平。
3.6 波特率波特率表示每秒钟传输的比特数，根据通信需求选择合适的波特率。
4. 通信约定4.1 数据传输4.1.1 发送方将数据按照数据帧格式发送给接收方。
4.1.2 接收方接收到数据后，按照数据帧格式解析数据。
4.2 错误处理4.2.1 发送方在发送数据时，应根据奇偶校验位检测数据的正确性。
4.2.2 接收方在接收数据时，如果发现数据错误，应进行错误处理，例如重新请求发送数据或报告错误。
4.3 数据解析4.3.1 接收方在接收到数据后，应按照协议约定的数据格式进行解析。
4.3.2 解析后的数据可以根据实际需求进行进一步处理，例如存储、显示或转发等。
5. 示例以下是一个示例的串口通信协议：起始位：逻辑低电平数据位：8位奇偶校验位：无校验停止位：1位波特率：9600 bps根据该协议，发送方将数据按照以上格式发送给接收方，接收方解析数据时按照相同的格式进行解析。
异步传输模式中的帧同步与错误检测原理
异步传输模式中的帧同步与错误检测原理在通信领域中，异步传输模式是一种常见的数据传输方式。
在异步传输模式中，数据以帧的形式传输，为了确保数据的可靠传递，帧同步和错误检测是不可或缺的。
本文将介绍异步传输模式中的帧同步与错误检测的原理，以及相关的技术和方法。
一、帧同步原理帧同步是指在异步传输模式中，接收端能够正确识别每个帧的开始和结束位置，确保数据按照正确的顺序接收和处理。
帧同步的实现主要依靠以下两种方法：基于字符的帧同步和基于时钟的帧同步。
1. 基于字符的帧同步基于字符的帧同步是通过在传输的数据中插入特定的字符来标识帧的开始和结束位置。
常见的字符包括起始字符和终止字符。
接收端通过检测起始字符和终止字符的出现来确定帧的边界。
例如，在ASCII码中，起始字符可以是STX（开始文本）字符（0x02），终止字符可以是ETX（结束文本）字符（0x03）。
当接收端检测到STX字符时，表示帧的开始；当接收端检测到ETX字符时，表示帧的结束。
2. 基于时钟的帧同步基于时钟的帧同步是通过在传输的数据中定时插入同步位来实现的。
发送端和接收端都有一个时钟信号，用于同步数据的传输。
发送端根据时钟信号将数据按照一定速率逐位发送，接收端根据时钟信号按照相同的速率接收数据。
为了确保帧同步，发送端在每帧的起始位置插入一定数量的同步位，接收端根据同步位的变化来确定帧的开始位置。
二、错误检测原理在异步传输模式中，由于传输媒介的干扰或其他因素，传输过程中可能会发生比特错误。
为了保证数据传输的可靠性，需要对传输的数据进行错误检测。
常见的错误检测方法包括奇偶校验、循环冗余检验（CRC）和海明码等。
1. 奇偶校验奇偶校验是一种简单的错误检测方法。
发送端在每个数据帧中附加一个奇偶校验位，校验位的值由数据位的奇偶性决定。
接收端在接收数据时，根据校验位和数据位的奇偶性来检测错误。
如果接收到的数据在传输过程中发生了错误，校验位的奇偶性将与数据位不一致，接收端会检测到错误。
嵌入式系统串口通信实验
实验四串口通信实验一．实验目的：1.掌握ARM的串行口工作原理。
2.学习并编程实现AR,的UART通信。
3.掌握S3C2410X寄存器配置方法。
二、实验设备：PC机一台 ADT IDE集成开发环境 JXARM9-2410教学实验箱三、实验内容：实现查询方式串口的收发功能。
接受来自串口（通过超级终端）的字符，并将接收到的字符发送到超级终端。
四、基础知识：1.异步串行通讯（1）异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位)地传送。
（2）数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行I/O 可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。
接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字符。
为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。
（3）在微型计算机中大量使用异步串行I/O 方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。
但是由于每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。
2.异步串行通信中的字符传送格式❑开始前，线路处于空闲状态，送出连续“1”。
传送开始时首先发一个“0”作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。
❑每个字符的数据位长可以约定为5位、6位、7位或8位，一般采用ASCII编码。
后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇数个或偶数个。
也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。
最后是表示停止位的“1”信号，这个停止位可以约定持续1 位、1.5 位或2 位的时间宽度。
❑至此一个字符传送完毕，线路又进入空闲，持续为“1”。
经过一段随机的时间后，下一个字符开始传送才又发出起始位。
3.DB-25 DB-9引脚定义DB-25 DB-9引脚说明:RS-232C接口通信的两种基本连接方式:五、实验步骤：1．新建一个工程UART，将对应的文件添加到工程中去。
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嵌入式系统中异步串口通信的数据帧提取与校验
在嵌入式系统中，异步串口（UART）使用非常频繁，可以用于与各种外部系统（帧括PC）之间的通信。
在硬件上UART通过在每个字节的传输中插入开始位和停止位，保证接收端可以正确地找到字节的开始和结束，同时也可以通过插入奇偶校验位，让接收端检验收到的字节是否正确。
而且，由于有开始位和停止位的存在，使得字节之间可以插入任意的空闲位（与停止位同为高电平），而不影响下一个字节的正常传输。
因此，UART硬件保证了每个字节的正确传输，并可以有效检出字节传输的错误。
但并不保证一串字节的正确传输，这需要软件来完成。
从软件的角度来看，所有的通信都是一串字节（叫做数据帧）的连续传输。
软件需要采用适当的机制来保证接收端能够正确识别出一个完整的数据帧、能够检查接收到的数据帧是正确的、在传输发生错误时有合适的恢复机制。
为此就需要定义一个合适的数据帧格式。
数据帧的提取
为了识别出一个完整的数据帧，基本上有两个机制：一是在软件上规定字节之间的间隔最大值，一旦两个字节间的间隔超过某个阈值，就认为一个数据帧结束；另一种机制不对字节间的间隔作规定，而是用特殊的字节来定义。