串口通信基础知识
串行通信基础知识
串行通信基础知识本节简要概括了串行通信中的相关概念，为学习PC 机与MCU 的串行通信做准备。
1. 基本概念我们知道，“位”（bit ）是二进制数字的简称，是可以拥有两种状态的最小二进制值，分别用“0”和“1”表示。
在计算机中，通常一个信息单位用8位二进制表示，称为一个“字节”（byte ）。
串行通信的特点是：数据以字节为单位，按位的顺序从一条传输线上发送出去。
这里至少涉及到以下几个问题：第一，每个字节之间是如何区分的？第二，发送一位的持续时间是多少？第三，怎样知道传输是正确的？第四，可以传输多远？等等。
这些问题属于串行通信的基本概念。
串行通信分为异步通信与同步通信两种方式，本节主要给出异步串行通信的一些常用概念。
正确理解这些概念，对串行通信编程是有益的。
① 异步串行通信的格式在MCU 的英文芯片手册上，通常说SCI 采用的是NRZ 数据格式，英文全称是：“standard non-return-zero mark/space data format ”，可以译为：“标准不归零传号/空号数据格式”。
这是一个通信术语，“不归零”的最初含义是：用负电平表示一种二进制值，正电平表示另一种二进制值，不使用零电平。
“mark/space ”即“传号/空号”分别是表示两种状态的物理名称，逻辑名称记为“1/0”。
对学习嵌入式应用的读者而言，只要理解这种格式只有“1”、“0”两种逻辑值就可以了。
图3.3.1给出了8位数据、无校验情况的传送格式。
这种格式的空闲状态为“1”，发送器通过发送一个“0”表示一个字节传输的开始，随后是数据位（在MCU 中一般是8位或9位，可以包含校验位）。
最后，发送器发送1到2位的停止位，表示一个字节传送结束。
若继续发送下一字节，则重新发送开始位，开始一个新的字节传送。
若不发送新的字节，则维持“1”的状态，使发送数据线处于空闲。
从开始位到停止位结束的时间间隔称为一帧（frame ）。
所以，也称这种格式为帧格式。
串口自定义通信协议程序
串口自定义通信协议程序【原创实用版】目录一、串口通信协议的基础知识二、自定义串口通信协议的实现方法三、温度采集器与上位机串口通信协议的设计实例四、自定义串口通信协议的应用优势与局限性正文一、串口通信协议的基础知识串口通信协议是一种基于串行通信的数据传输方式。
与并行通信相比，串口通信协议具有线路简单、成本低的优点。
在电子设备之间进行数据传输时，常常使用串口通信协议。
在串口通信中，数据是逐个比特按顺序进行传输的。
发送方将数据字符从并行转换为串行，按位发送给接收方。
接收方收到串行数据后，再将其转换为并行数据。
这种通信方式在仅使用一根信号线的情况下完成数据传输，具有线路简单、成本低的优点。
但是，由于串口通信是按位进行的，因此传输速度较慢，且容易受到噪声干扰。
二、自定义串口通信协议的实现方法自定义串口通信协议的实现方法主要包括以下几个步骤：1.选择合适的硬件层通信协议。
常见的硬件层通信协议有 RS-232、RS-485 等。
选择合适的通信协议需要考虑通信距离、通信速率、抗干扰能力等因素。
2.设计数据帧格式。
数据帧格式包括起始符、地址符、数据长度、数据内容、校验和、结束符等。
起始符用于指示数据帧的开始，地址符用于指示数据帧的地址，数据长度用于指示数据帧的数据内容长度，数据内容用于存储实际的数据信息，校验和用于检验数据传输的正确性，结束符用于指示数据帧的结束。
3.编写下位机程序。
下位机程序主要负责发送和接收数据，实现硬件层通信协议。
在编写下位机程序时，需要考虑数据帧的组装、发送、接收、解析等方面。
4.编写上位机程序。
上位机程序主要负责与下位机进行通信，实现数据采集、控制等功能。
在编写上位机程序时，需要考虑数据帧的解析、数据处理、控制指令的发送等方面。
三、温度采集器与上位机串口通信协议的设计实例假设我们需要设计一个温度采集器与上位机之间的串口通信协议，用于实现温度采集数据上传和上位机控制每路温度测量通道的开启功能。
串口读写程序
串口读写程序一、概述串口是一种广泛应用于嵌入式系统中的通信方式，其具有简单、可靠、稳定等特点。
串口读写程序是指通过编程实现对串口进行数据的读写操作，从而实现与外部设备的通信。
二、串口基础知识1. 串口通信原理串口通信是通过将数据转换成电信号在串行线路上传输，接收方再将电信号转换为原始数据进行处理。
在传输过程中，需要设置一些参数来确保数据传输的正确性和稳定性。
2. 串口参数设置常见的串口参数设置包括波特率、数据位、停止位和校验位等。
波特率指每秒钟传输的比特数，数据位指每个字符所占用的比特数，停止位指每个字符结束时发送一个停止位以示结束，校验位则用于检测传输过程中出现的错误。
3. 串口读写操作在进行串口读写操作时，需要先打开对应的串口，并设置好相应的参数。
然后可以通过调用相应的函数实现数据的读取和发送。
三、Windows平台下C++实现串口读写程序1. 准备工作首先需要安装一个支持串口编程的库文件，在Windows平台下常用的库文件有WinAPI和MFC等。
这里以WinAPI为例进行说明。
2. 打开串口在WinAPI中，可以通过CreateFile函数打开串口。
具体实现代码如下：HANDLE hComm;hComm = CreateFile("COM1", GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);if(hComm == INVALID_HANDLE_VALUE){// 打开串口失败}其中，"COM1"表示要打开的串口号，GENERIC_READ和GENERIC_WRITE分别表示读和写的权限。
3. 配置串口参数在打开串口后，需要设置相应的参数。
可以通过DCB结构体来设置波特率、数据位、停止位和校验位等参数。
具体实现代码如下：DCB dcb;memset(&dcb, 0, sizeof(dcb));dcb.DCBlength = sizeof(dcb);GetCommState(hComm, &dcb);dcb.BaudRate = CBR_9600; // 设置波特率为9600dcb.ByteSize = 8; // 设置数据位为8dcb.StopBits = ONESTOPBIT; // 设置停止位为1个dcb.Parity = NOPARITY; // 不使用校验位SetCommState(hComm, &dcb);4. 读取数据在配置好相应的参数后，就可以开始进行数据的读取了。
串口通信基础实训的主要内容
串口通信基础实训的主要内容
串口通信基础实训的主要内容通常包括以下几个方面：
1. 串口通信基本概念：了解串口通信的基本原理，包括串行通信和并行通信的区别，串口通信的优点和应用场景等。
2. 串口通信协议：学习各种常见的串口通信协议，如RS-232、RS-485、SPI、I2C等，了解它们的通信规则、数据格式、信号线定义等。
3. 串口通信硬件：了解串口通信所需的硬件设备，如串口线缆、串口转换器、串口服务器等，并掌握如何连接和配置这些硬件设备。
4. 串口通信软件：学习如何使用各种串口通信软件，如串口调试助手、终端仿真器等，以便进行串口通信的测试和调试。
5. 串口通信编程：学习如何在各种编程语言中实现串口通信，如C/C++、Python、Java等，通过编写程序来进行数据的发送和接收。
6. 故障排查与维护：了解如何排查和解决串口通信中可能出现的问题，包括信号干扰、通信不稳定、数据丢失等。
7. 实际应用案例：通过分析和解决实际应用案例，如工业控制、智能家居等领域的串口通信应用，加深对串口通信的理解和应用能力。
通过以上实训内容的学习和实践，可以帮助学生掌握串口通信的基本知识和技能，为后续的专业学习和实际工作打下坚实的基础。
51单片机串口通信(相关例程)
51单片机串口通信(相关例程) 51单片机串口通信(相关例程)一、简介51单片机是一种常用的微控制器，它具有体积小、功耗低、易于编程等特点，被广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。
串口通信是51单片机的常见应用之一，通过串口通信，可以使单片机与其他外部设备进行数据交互和通信。
本文将介绍51单片机串口通信的相关例程，并提供一些实用的编程代码。
二、串口通信基础知识1. 串口通信原理串口通信是通过串行数据传输的方式，在数据传输过程中，将信息分为一个个字节进行传输。
在51单片机中，常用的串口通信标准包括RS232、RS485等。
其中，RS232是一种常用的串口标准，具有常见的DB-9或DB-25连接器。
2. 串口通信参数在进行串口通信时，需要设置一些参数，如波特率、数据位、停止位和校验位等。
波特率表示在单位时间内传输的比特数，常见的波特率有9600、115200等。
数据位表示每个数据字节中的位数，一般为8位。
停止位表示停止数据传输的时间，常用的停止位有1位和2位。
校验位用于数据传输的错误检测和纠正。
三、串口通信例程介绍下面是几个常见的51单片机串口通信的例程，提供给读者参考和学习：1. 串口发送数据```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_SendChar(unsigned char dat){SBUF = dat; // 发送数据while (!TI); // 等待发送完成TI = 0; // 清除发送完成标志}void main(){UART_Init(); // 初始化串口while (1){UART_SendChar('A'); // 发送字母A}}```2. 串口接收数据```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_Recv(){unsigned char dat;if (RI) // 检测是否接收到数据{dat = SBUF; // 读取接收到的数据 RI = 0; // 清除接收中断标志// 处理接收到的数据}}void main(){UART_Init(); // 初始化串口EA = 1; // 允许中断ES = 1; // 允许串口中断while (1)// 主循环处理其他任务}}```3. 串口发送字符串```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_SendString(unsigned char *str){while (*str != '\0')SBUF = *str; // 逐个发送字符while (!TI); // 等待发送完成TI = 0; // 清除发送完成标志str++; // 指针指向下一个字符}}void main(){UART_Init(); // 初始化串口while (1){UART_SendString("Hello, World!"); // 发送字符串}}```四、总结本文介绍了51单片机串口通信的基础知识和相关编程例程，包括串口发送数据、串口接收数据和串口发送字符串。
串口通信基础知识
通讯基础知识1串口通讯串口通讯(Serial Communication)，是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。
串口是一种接口标准，它规定了接口的电气标准，没有规定接口插件电缆以及使用的协议。
2串口通讯的数据格式一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。
为什么是7位？当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。
如何设置取决于你想传送的信息。
比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。
扩展的ASCII码是0～255（8位）。
如果数据使用简单的文本（标准ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。
每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。
每一个字符的前面都有一位起始位(低电平)，字符本身由7位数据位组成，接着字符后面是一位校验位(检验位可以是奇校验、偶校验或无校验位)，最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位，停止位和空闲位都规定为高电平。
实际传输时每一位的信号宽度与波特率有关，波特率越高，宽度越小，在进行传输之前，双方一定要使用同一个波特率设置。
3通讯方式单工模式（Simplex Communication）的数据传输是单向的。
通信双方中，一方固定为发送端，一方则固定为接收端。
信息只能沿一个方向传输，使用一根传输线。
半双工模式（Half Duplex）通信使用同一根传输线，既可以发送数据又可以接收数据，但不能同时进行发送和接收。
数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据。
因此半双工模式既可以使用一条数据线，也可以使用两条数据线。
半双工通信中每端需有一个收发切换电子开关，通过切换来决定数据向哪个方向传输。
因为有切换，所以会产生时间延迟，信息传输效率低些。
串口通信原理及操作流程
RXD 接收
②半双工
发
接
送
TXD / RXD
收
接
发
收
送
③全双工
发送
接收
TXD RXD
RXD TXD
接收
发送
1.4 信号的调制与解调
v 调制器（Modulator）：把数字信号转换成模拟信 号，然后送到通信线路上去。
v 解调器（Demodulator）：把从通信线源自上收到的 模拟信号转换成数字信号。
接线
DTE信号 TxD RxD RTS CTS DTR DSR DCD GND
典型应用: PC + 交叉电缆 + PC
❖RS-232 连接类型 II
DTE 信号
接线
DCE 信号
TxD RxD RTS CTS DTR DSR DCD GND
RxD TxD CTS RTS DSR DTR DCD GND
典型应用: PC + 直连电缆 + Modem
TXD
计 RXD 算 机 甲
TXD
RXD 计 算 机 乙
TXD RXD 计4 算5 机6 甲 20
近程通信连接
TXD
RXD 4计 5算 6机 20 乙
RS-232C接口存在的问题
1
2
3
传输距离短 ，传输速率
低
有电平偏移
抗干扰能力 差
SN75174
RS-422A接口
电平 ❖ RS-485的信号传输采用
两线间的电压来表示逻辑1和逻
辑0。由于发送方需要两根传输
线，接收方也需要两根传输线
。传输线采用差动信道，所以
它的干扰抑制性极好，又因为
单片机串口通信
串口通信连接不稳定问题
总结词
连接不稳定是单片机串口通信中常见的问题之一，可能导致通信中断或数据传输延迟。
详细描述
连接不稳定可能是由于多种原因引起的，如信号干扰、硬件故障、软件错误等。为了解决这个问题， 可以采取一系列措施，如增加连接稳定性检查、优化硬件设计和软件算法、使用更可靠的通信协议等 。
谢谢观看
单片机串口通信
目录
• 单片机基础知识 • 串口通信基础知识 • 单片机串口通信原理 • 单片机串口通信的应用实例 • 单片机串口通信的常见问题与解决方案
01
单片机基础知识
单片机的定义与分类
定义
单片机是一种集成电路芯片，它集成了微处理器、存储器、输入输出接口等， 具有计算机的基本功能。
分类
根据不同的标准，单片机有不同的分类方式。例如，根据位数可以分为4位、8 位、16位和32位单片机；根据用途可以分为通用型单片机和专用型单片机。
错误处理
在通信过程中，可能会遇到各种错误情况，需要 进行相应的错误处理。
单片机串口通信的数据传输方式
异步传输
异步传输方式中，数据以字符为 单位进行传输，每个字符前都会 有一个起始位，后跟一个或两个 停止位。
同步传输
同步传输方式中，数据以数据块 为单位进行传输，数据块前会有 一个起始位，后跟多个数据位和 一个停止位。
为了保证通信的稳定性，还需要连接 电源线和地线。
信号线连接
通过TXD（发送数据）和RXD（接收 数据）两根信号线将两个单片机连接 在一起。
STM32串口通信学习总结
STM32串口通信学习总结STM32是STMicroelectronics推出的一款32位单片机系列，具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，广泛应用于工业控制、消费电子、汽车电子等领域。
其中，串口通信是单片机中常用的通信方式之一，本文将对STM32串口通信学习进行总结。
1.串口通信原理及基础知识在STM32中，USART（通用同步/异步收发器）是负责串口通信的外设。
USART提供了多种模式的串口通信，包括异步模式（Asynchronous）、同步模式（Synchronous）以及单线模式（Single-wire）等。
2.STM32串口通信配置步骤（1）GPIO配置：首先需要配置串口通信所涉及的GPIO引脚，通常需要配置为复用功能，使其具备USART功能。
（2）USART配置：根据需要选择USART1、USART2、USART3等串口进行配置，设置通信模式、波特率等参数。
在配置时需要注意与外部设备的通信标准和参数保持一致。
（3）中断配置（可选）：可以选择中断方式来实现串口数据的收发。
通过配置中断，当接收到数据时会触发中断，从而实现接收数据的功能。
（4）发送数据：通过USART的发送寄存器将数据发送出去，可以通过查询方式或者中断方式进行发送。
（5）接收数据：通过读取USART的接收寄存器，获取接收到的数据。
同样可以通过查询方式或者中断方式进行接收。
3.常见问题及解决方法（1）波特率设置错误：在进行串口通信时，波特率设置错误可能会导致通信失败。
需要根据外设的要求，选择适当的波特率设置，并在STM32中进行配置。
（2）数据丢失：在高速通信或大量数据传输时，由于接收速度跟不上发送速度，可能会导致数据丢失。
可以通过增加接收缓冲区大小、优化接收中断处理等方式来解决该问题。
（3）数据帧错误：在数据传输过程中，可能发生数据位错误、校验错误等问题。
可以通过对USART的配置进行检查，包括校验位、停止位、数据位等的设置是否正确。
串口通信基础，接收，发送数据
串⼝通信基础，接收，发送数据通信接⼝背景知识设备之间通信的⽅式⼀般情况下，设备之间的通信⽅式可以分成并⾏通信和串⾏通信两种。
它们的区别是：串⾏通信的分类1、按照数据传送⽅向，分为：单⼯：数据传输只⽀持数据在⼀个⽅向上传输；半双⼯：允许数据在两个⽅向上传输。
但是，在某⼀时刻，只允许数据在⼀个⽅向上传输，它实际上是⼀种切换⽅向的单⼯通信；它不需要独⽴的接收端和发送端，两者可以合并⼀起使⽤⼀个端⼝。
全双⼯：允许数据同时在两个⽅向上传输。
因此，全双⼯通信是两个单⼯通信⽅式的结合，需要独⽴的接收端和发送端。
2、按照通信⽅式，分为：同步通信：带时钟同步信号传输。
⽐如：SPI，IIC通信接⼝。
异步通信：不带时钟同步信号。
⽐如：UART(通⽤异步收发器)，单总线。
在同步通讯中，收发设备上⽅会使⽤⼀根信号线传输信号，在时钟信号的驱动下双⽅进⾏协调，同步数据。
例如，通讯中通常双⽅会统⼀规定在时钟信号的上升沿或者下降沿对数据线进⾏采样。
在异步通讯中不使⽤时钟信号进⾏数据同步，它们直接在数据信号中穿插⼀些⽤于同步的信号位，或者将主题数据进⾏打包，以数据帧的格式传输数据。
通讯中还需要双⽅规约好数据的传输速率（也就是波特率）等，以便更好地同步。
常⽤的波特率有4800bps、9600bps、115200bps等。
在同步通讯中，数据信号所传输的内容绝⼤部分是有效数据，⽽异步通讯中会则会包含数据帧的各种标识符，所以同步通讯效率⾼，但是同步通讯双⽅的时钟允许误差⼩，稍稍时钟出错就可能导致数据错乱，异步通讯双⽅的时钟允许误差较⼤。
常见的串⾏通信接⼝STM32串⼝通信基础STM32的串⼝通信接⼝有两种，分别是：UART（通⽤异步收发器）、USART（通⽤同步异步收发器）。
⽽对于⼤容量STM32F10x系列芯⽚，分别有3个USART和2个UART。
UART引脚连接⽅法RXD：数据输⼊引脚，数据接受；TXD：数据发送引脚，数据发送。
对于两个芯⽚之间的连接，两个芯⽚GND共地，同时TXD和RXD交叉连接。
2024版干货ABB机器人串口通信设定和程序编写
干货ABB机器人串口通信设定和程序编写•串口通信基础概念•ABB机器人串口通信设定•程序编写基础知识•ABB机器人程序编写实践目•调试与优化技巧分享•总结与展望录01串口通信基础概念串口通信定义及作用01串口通信是一种异步通信方式，用于实现设备之间的数据传输。
02串口通信在工业自动化、智能家居、汽车电子等领域有广泛应用。
03通过串口通信，可以实现机器人与外部设备的数据交换和控制。
常见串口类型及特点RS-232串口传输距离较远，但传输速率较低，常用于工业控制领域。
RS-422/485串口支持多点通信，传输距离和速率较高，适用于长距离、高速率的数据传输。
USB转串口通过USB接口实现串口通信，方便易用，广泛应用于各种领域。
串口通信协议简介01串口通信协议规定了数据传输的格式和规则。
02常见的串口通信协议有Modbus、Profibus、CAN等。
03在使用ABB机器人进行串口通信时，需要根据具体应用场景选择合适的通信协议。
通过串口通信，机器人可以与外部设备（如传感器、执行器等）进行数据交换和控制。
机器人与外部设备的通信多个机器人之间可以通过串口通信实现协同作业和数据共享。
机器人之间的通信通过串口通信，可以实现对机器人的远程监控和调试，提高维护效率。
远程监控与调试串口通信应用场景02ABB机器人串口通信设定硬件连接与配置选择合适的串口通信设备根据实际需求选择符合要求的串口通信设备，如RS232、RS485等。
连接机器人与串口通信设备使用串口线将机器人控制器与串口通信设备连接起来，并确保连接稳定可靠。
配置机器人串口参数在机器人控制器中设置相应的串口参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等，以匹配串口通信设备的参数。
安装串口通信软件在机器人控制器中安装相应的串口通信软件，以便进行串口通信操作。
配置串口通信协议根据实际需求选择合适的串口通信协议，如Modbus、Profibus等，并进行相应的配置。
调整串口通信参数根据实际通信效果，对串口通信参数进行调整，如修改波特率、数据位等，以提高通信质量和稳定性。
RS232_RS422基础知识
+15V
▪ 信号无效（断开，OFF状态，负电压) = -3V～-
15V
信号传输方式
▪ 在RS232中任何一条信号线的电压均为负 逻辑关系。即：逻辑“1”，为信号线对 GND电压为-5～-15V。逻辑“0”，为信号 线对GND电压为+5V～+15V。
电平数据传输方式
▪ 理论上说，当要发送“01001000”这个数 据时，在TXD信号线与GND之间应该测量 到的波形为：
奇偶校验
▪ 奇校验：所有传送的数位（含字符的各数 位和校验位）中，“1”的个数为奇数，如：
▪ 1 0110，0101 ▪ 0 0110，0001 ▪ 偶校验：所有传送的数位（含字符的各数
位和校验位）中，“1”的个数为偶数，如： ▪ 1 0100，0101 ▪ 0 0100，0001
通讯距离
▪ RS-232-C标准规定，一般情况下，最大 通信距离为15m。传输距离短的另一原因 是RS-232属单端信号传送，存在共地噪声 共模干扰等问题，因此一般用于20m以内 的通信。
▪ （2）地线 ▪ 信号地和保护地信号线，无方向。
RS232串口通信常用连接(三线制)
电气特性
▪ EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号 线功能都作了规定。
▪ 在TxD和RxD上：逻辑1(MARK) =-3V～-15V
▪
逻辑0(SPACE)=+3～＋15V
▪ 信号有效（接通，ON状态，正电压）＝+3V～
波特率（Baud per second）
▪ 波特率（bps）：计算机在串口通信时的 速率。所谓波特率（bps=bit/s），是指每 秒钟传送的位（bit）数。这就要求有双方 有相同的波特率，以便正确地识别被传输 的数据位。常见的波特率可以设为4800， 9600等等。波特率决定了通讯的速度。波 特率越小，通讯速度越慢，同时出错率也 越低。
串口基础知识
串口基础知识一、什么是串口？串口（Serial Port），也称为COM口（Communication Port），是一种用于数据传输的通信接口，常用于计算机与外部设备之间的数据传输。
串口采用串行传输方式，即逐位地发送和接收数据，相比并行传输方式，串口的数据传输速率较慢，但具有传输距离远、连接设备数量多的优势。
二、串口的工作原理串口的工作原理是通过发送和接收电平信号来传输数据。
串口通信使用的是两根信号线：发送线（Tx）和接收线（Rx）。
发送线上的电平变化表示发送的二进制数据，接收线上的电平变化表示接收到的二进制数据。
发送方通过发送线将数据按照一定的协议发送给接收方，接收方通过接收线接收数据并进行处理。
三、串口的通信参数串口通信需要设置一些参数，以确保通信的正确性和稳定性。
常用的串口通信参数包括：1. 波特率（Baud Rate）：表示每秒钟传输的位数，常用的波特率有9600、115200等。
2. 数据位（Data Bits）：表示每个字节的位数，常用的数据位有7位、8位。
3. 停止位（Stop Bits）：表示停止位的个数，常用的停止位有1位、1.5位、2位。
4. 校验位（Parity Bit）：用于检测数据传输过程中的错误，常用的校验位有无校验、奇校验、偶校验。
四、串口的应用领域串口广泛应用于各种设备之间的数据通信，常见的应用领域有：1. 电脑与外部设备之间的数据传输，如打印机、扫描仪、数码相机等。
2. 嵌入式系统中，用于与传感器、执行器等外部设备进行数据交互。
3. 工业自动化领域，用于控制和监控设备之间的数据传输。
4. 通信设备中，如调制解调器、路由器等。
五、串口的优缺点串口作为一种通信接口，具有以下优点：1. 传输距离远：串口的传输距离可以达到几百米，适用于远距离通信。
2. 连接设备数量多：串口可以通过串口转换器扩展连接多个设备。
3. 通信稳定可靠：串口通信采用的是同步传输方式，可以保证数据的准确传输。
单片机串口通信协议
单片机串口通信协议单片机串口通信是指通过串行通信接口实现的一种数据传输方式，它在嵌入式系统中具有广泛的应用。
串口通信协议是指在串口通信中规定的数据传输格式和通信规则，它决定了数据的传输方式、数据的帧格式、数据的校验方式等重要参数，是保证串口通信正常进行的基础。
本文将介绍单片机串口通信协议的相关知识，帮助大家更好地理解和应用串口通信技术。
首先，我们来了解一下单片机串口通信的基本原理。
单片机的串口通信是通过串行通信接口实现的，它包括发送端和接收端两部分。
发送端将要发送的数据按照一定的格式发送出去，接收端接收到数据后进行解析和处理。
串口通信中的数据传输是按照一定的时序和规则进行的，发送端和接收端必须遵守相同的通信协议才能正常进行数据交换。
在单片机串口通信中，通信协议的制定非常重要。
通信协议包括数据帧格式、波特率、数据位、停止位、校验位等参数。
其中，数据帧格式决定了数据的传输格式，包括起始位、数据位、停止位和校验位等；波特率是指数据传输的速率，常用的波特率有9600、115200等；数据位是指每个数据字节中的数据位数，通常为8位；停止位是指每个数据字节后面的停止位数，通常为1位；校验位用于检验数据传输的正确性，常见的校验方式有奇偶校验、偶校验和无校验等。
这些参数的选择需要根据具体的应用场景来确定，不同的应用场景可能需要不同的通信协议参数。
在实际的单片机串口通信中，需要根据具体的应用需求来选择合适的通信协议。
通信协议的选择既要考虑数据传输的可靠性，又要考虑数据传输的效率。
通常情况下，波特率越高，数据传输的速率越快，但是对硬件要求也越高；数据位、停止位和校验位的选择要根据实际的数据格式和传输距离来确定，以保证数据的正确传输；同时，还需要考虑通信协议的兼容性和稳定性，以确保通信的可靠性和稳定性。
总之，单片机串口通信协议是保证串口通信正常进行的基础，它决定了数据的传输方式、数据的帧格式、数据的校验方式等重要参数。
RS232_RS422基础知识
RS-422电气特性
RS422采用4线传输方式，差分传输，发 送数据线为T+/T-，接收数据线为R+/R-。
正电平在+200mv～+6V，数据“1” 负电平在-200mv～-6V，数据“0”
电平数据传输方式
理论上说，当要发送“01001000”这个数 据时在T+/T-直接的差值在信号线上应该 测量到的波形为：
RS-422 优势与不足
RS-422优势
传输距离远 传输速率高 不易受到干扰
RS-422不足
点对多点方式只能单向通讯
RS-422A与RS-232C的主要差 别
信号在导线上的传输方式不同：
RS-232C 是利用传输信号线与公共地之间的 电压差 RS-422A 是利用信号导线之间的信号电压差， 它给出平衡信号差的规定。
RS232通讯转换器
RS232通讯转换器
USB-RS232通讯转换器
RS-422
EIA-422（过去称为RS-422）是一系列的 规定采用4线，全双工，差分传输，多点 通信的数据传输协议。 允许在相同的传输线上连接多个接收节点， 最多可接10个节点，即一个主设备 （Master），其余为从设备（Slave）， 从设备之间不能通信，所以RS-422支持点 对多的双向通信。
串口通信端子定义
9针串口（DB9）
针号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
功能说明
数据载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备 信号地 数据设备准备好 请求发送 清除发送 振铃指示
缩写
DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS DELL
RS-232C的接口信号 ---TxD RxD
串口波特率单位_解释说明以及概述
串口波特率单位解释说明以及概述1. 引言1.1 概述串口通信是计算机与外部设备之间进行数据传输的一种常用方式。
在串口通信中，波特率单位是一个重要概念。
本文旨在解释和说明串口波特率单位的含义，介绍其基础知识，并探讨不同波特率对实际应用的影响。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
首先，在引言部分我们将介绍本文的背景和目的。
然后，在第二部分中我们将解释什么是波特率以及它的作用。
接下来，第三部分将探讨不同波特率选择所适用的场景以及其在实际应用中所引发的影响。
第四部分将详细介绍调整和配置串口波特率的方法和步骤，并比较手动调整和自动配置的优缺点。
最后，在第五部分中我们将总结主要观点和发现，并对未来串口通信发展趋势进行展望。
1.3 目的本文旨在帮助读者全面了解串口波特率单位，包括其含义、解释以及比较，进而加深对不同波特率选择与应用场景之间关系的理解。
通过阅读本文，读者将了解如何调整和配置串口波特率以及如何避免波特率问题引发通信错误。
此外，本文还将对未来串口通信的发展趋势进行展望，为读者提供一些思考和参考。
2. 串口波特率单位的含义与解释2.1 串口通信基础知识在计算机领域，串口是一种常见的数据传输接口，用于设备之间进行通信。
串行端口(串口)允许数据比特按顺序依次传输，相对于并行端口而言，串口只使用一根线进行数据传输。
常见的串行接口有RS-232、RS-485等。
2.2 什么是波特率波特率是一个表示在单位时间内传输的比特数的度量单位。
它衡量了数据信号变化速率。
波特率越高，每秒钟传输的比特数就越多，通信速度也就越快。
2.3 波特率单位的解释与比较常见的波特率单位有以下几种：- bps (bits per second)：bps是指每秒钟传输的比特数。
例如，一个波特率为9600 bps意味着每秒钟可以传输9600个比特。
- baud (Bd)：baud是指每秒钟发送/接收信号变化（波形）的数量。
在早期使用调制解调器进行数据通信时，baud被用作描述模拟调制解调器中载波频率上升和下降（变换）的速度。
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）；
单片机中的串口通信原理与实现
单片机中的串口通信原理与实现串口通信是一种常用的数字通信方式，广泛应用于单片机领域。
本文将介绍单片机中串口通信的原理和实现方法。
一、串口通信原理串口通信是通过数据线将数据逐位地传输，并根据一定的协议规定传输格式和速率。
在单片机中，常用的串口通信协议有UART和SPI。
1. UART通信UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种异步串行通信协议，它通过单线传输数据。
UART通信常用于短距离传输，适用于单片机与外部设备的通信。
UART通信包含以下几个关键参数：- 波特率（Baud Rate）：表示每秒传输的比特数，常见的波特率有9600、115200等。
发送和接收双方必须设置相同的波特率。
- 数据位（Data Bits）：表示每个字节的位数，常见的数据位有8位。
- 停止位（Stop Bit）：表示在每个字节之后发送的停止位的数量，常见的停止位有1位、2位。
- 校验位（Parity Bit）：用于检测数据传输中的错误，常见的校验位有无校验位、奇校验位、偶校验位。
UART通信的原理是通过波特率控制传输速率，数据位和停止位控制数据的位数，校验位用于检测传输错误。
2. SPI通信SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，它通过四线（时钟线、数据线、主从选择线、使能线）传输数据。
SPI通信常用于短距离高速传输，适用于单片机与外部设备的通信。
SPI通信包含以下几个关键参数：- 时钟极性和相位：SPI通信可以选择不同的时钟极性和相位，用于控制数据的传输方式。
- 数据位顺序：SPI通信可以选择先传输最低位还是最高位。
SPI通信的原理是通过时钟信号同步传输数据，数据线上的数据在时钟上升或下降沿进行传输。
二、串口通信实现在单片机中，串口通信的实现需要硬件和软件两部分。
1. 硬件实现硬件上，需要使用UART或SPI模块，并连接相应的引脚。
串口下拉电阻
串口下拉电阻1. 介绍串口下拉电阻是一种用于串口通信的电子元件。
它的作用是在串口通信中起到信号稳定和防止干扰的作用。
本文将详细介绍串口下拉电阻的原理、作用和应用。
2. 串口通信基础在开始讨论串口下拉电阻之前，我们先简要回顾一下串口通信的基础知识。
2.1 串口通信原理串口通信是一种通过串行传输数据的通信方式。
在串口通信中，数据是按照位的形式传输的，每个数据位之间都有一个起始位和一个停止位。
串口通信常用的协议包括RS-232、RS-485等。
2.2 串口通信的优势串口通信相对于并行通信具有以下优势： - 节省引脚数量：串口通信只需要使用一根信号线进行数据传输，而并行通信需要使用多根信号线。
- 传输距离远：串口通信可以通过信号调制的方式实现远距离传输，而并行通信的传输距离较短。
3. 下拉电阻的作用下拉电阻是一种用于电路中的元件，它的作用是将信号拉低到一个确定的电平。
在串口通信中，下拉电阻的作用是将未连接的信号线拉低，以防止信号线上的电压浮动导致干扰。
3.1 信号线上的电压浮动在串口通信中，未连接的信号线可能会受到环境中的电磁波等干扰，导致信号线上的电压浮动。
这种电压浮动可能会导致接收端误判接收到的数据，从而引起通信错误。
3.2 下拉电阻的作用下拉电阻通过将未连接的信号线拉低到一个确定的电平，可以消除信号线上的电压浮动。
这样可以确保接收端正确地判断接收到的数据。
4. 下拉电阻的原理下拉电阻的原理是通过将电阻连接到信号线和地之间，形成一个电阻分压电路。
当信号线未连接时，下拉电阻会将信号线拉低到地的电平。
当信号线连接到外部设备时，下拉电阻的电阻值相对较小，不会对信号的传输产生明显影响。
5. 下拉电阻的应用下拉电阻在串口通信中有广泛的应用。
5.1 串口接收端的下拉电阻在串口通信中，接收端通常需要使用下拉电阻来确保信号线的稳定性。
下拉电阻可以防止未连接的信号线上的电压浮动，从而保证接收端正确地接收到数据。
5.2 串口发送端的下拉电阻在某些情况下，串口发送端也可以使用下拉电阻来提高信号的稳定性。
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RS-232 连接类型 II
RS-232 信号
DTE 信号 TxD RxD RTS CTS DTR DSR DCD GND 接线 DCE 信号 RxD TxD CTS RTS DSR DTR DCD GND
典型应用: PC + 直连电缆 + Modem DCE 设备上的DCD信号一般用作输出信号
优点 缺点
Confidential
RS-422 & RS-485接线
RS-422可支持10个节点，RS-485可支持32 个节点 拓扑一般采用总线型结构,不支持环形或星形 网络 在构建网络时应注意以下几点: １、采用双绞线作总线,将各个节点串接起来
如下的连接方式: a,b,c 为错误连接;d,e,f为正确连接方式. ２、注意总线阻抗匹配,否则就会发生信号的反射
RS-422 拓扑结构 I
点对点
Tx+(B) Tx-(A) Rx+(B) Moxa CI-134 Rx-(A)
Rx+(B) Rx-(A) Tx+(B) Tx-(A) PLC
Confidential
RS-485 信号
RS-422的增强方式 与 RS-422兼容
接线
• 点对点 • 2 线半双工，菊链式连接 • 4 线全双工，菊链式连接
Confidential
RS-422 vs. RS-485
RS-422
传输类型 连接类型 数据流控 可连接设备数 全双工 点对点 无 32节点 4-线RS-485 全双工 多站 RTS控制或 ADDC控制 32节点 2-线RS-485 半双工 多站
RTS控制或 ADDC 控制
32节点
Confidential
线缆类型：4线或8线(带握手信号)+GND
Confidential
RS-422 优势与不足
RS-422优势
• 传输距离远 • 传输速率高 • 不易受到干扰
RS-422不足
• 点对多点方式只能单向通讯
Confidential
RS485
EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准
• • • • 多点双向通讯能力 增加发送器的驱动能力和冲突保护特性 扩展了总线共模范围 命名为TIA/EIA-485-A标准
Confidential
RS-232-C 发展
用于串行通讯的标准。
DB25
• 规定采用一个25 个脚的DB-25 连接器 • 对连接器的每个引脚的信号加以规定 • 对各种信号的电平加以规定。
IBM 将RS232 简化成了DB-9 连接器
工业控制的RS-232 一般只使用 RXD、TXD、GND 三条线。
Unit: bit
如果N, 8, 1: 数据帧长度为 10 位 如果E, 7, 2: 数据帧长度为 10 位
Confidential
RS232
由电子工业协会（EIA）制订并发布工业标准，RS-232标准在 1962年发布，保证不同厂家产品之间的兼容。 RS-232-C 接口（又称EIA RS-232-C ）是目前最常用的一种串行 通讯接口。 RS-232 作用: 在串行通讯时，要求通讯双方都采用统一的标准接 口，使不同的设备进行通讯。
由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领 域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 平衡传输方式 长度：1200米 速度：10M 节点：32、256(加中继器) 线缆类型：2线+GND
Confidential
RS-422/485 信号
差分信号
5V D0 0V
UART
StopParity
15M @9600bps
RS-422
1.2公里 @9600bps
RS-485
1.2公里 @9600bps
最大距离 (Moxa实验室测 量结果果))
100M@38400bps 50M@57600bps 20M@115200bps *C168H,28AWG UL2464
1.用户自定义软件协议 2.软件开发相对复杂 3.软件处理碰撞
优点
缺点
Confidential
RS-485 拓扑结构 III
4 线全双工
Tx+(B) Tx-(A) DE-211 Rx+(B) Rx-(A)
120Ω 120Ω
Note: 1. Tx-(A) 2. Tx+(B) 3. Rx-(A) 4. Rx+(B)
RS-232 信号 接线 DTE 信号 DTE信号 TxD TxD RxD RxD RTS RTS CTS CTS DTR DTR DSR DSR DCD DCD GND GND 典型应用: PC + 交叉电缆 + PC 短接DCD信号和DSR 信号，确保所有应用程序工作， 比如架装服务器的控制台端口。
A
4. 话讲完后, 松开按键, 回到监听状态; (数据接收状态)
B
Confidential
ADDC (自动数据流控)
当使用2线RS485时,最重要的就是要确认数据收发状态.由于RS485-2W界 面的一些限制,只有一个节点(在一根2线RS485总线上)可以在任何时候传 输信号.这个要传输数据的节点必须把数据发送打开,在数据发送完之后关 闭. 有两种方法可以切换数据收发状态.一种是通过软件人为用RTS信号控制, 另一种是用ADDC ADDC可以通过硬件准确地切换数据收发状态,有效地把用软件控制的复杂 时序控制简单化.
Confidential
RS-485 数据流方向控制
什么是数据流方向控制 ?
• 在一个时间只允许一个设备发送 • 如果流控信号时序不对，整个RS-485 网络将不能正常 工作
流控的方式
• 1. 传统的RTS控制
- 内部电路使用 RTS信号来决定发送和接收 - 无数据发送时，RTS信号处于清除状态，此时收发器处于 监听模式 - 当有数据发送时设置RTS信号， 同时断开监听模式 - 当数据发送完成之后清除RTS信号，转回监听模式 - RTS 状态由用户软件控制
RS-422电气特性
发送驱动器A、B之间的电压差
• 正电平在+200mv～+6V，是一个逻辑状态 • 负电平在-200mv～-6V，是另一个逻辑状态
Confidential
RS-422信号
收、发端通过平衡双绞线将Txd+与Rxd+ 、Rxd-与 Txd-对应相连
• 大于+200mV的电平时输出正逻辑电平 • 小于-200mV时输出负逻辑电平
RS-485 拓扑结构 I
点对点
Data+(B)
120Ω
Data+(B)
120Ω
Moxa CI-134
Data-(A)
Data-(A) 终端电阻
பைடு நூலகம்
PLC
Confidential
RS-485 拓扑结构 II
2 线半双工
Data+(B)
120Ω
Data-(A) Moxa CI-134
Data-(A) Data+(B) Data+(B) Data+(B)
Confidential
ADDC vs No ADDC
ADDC 操作方式 CPU点用率 软件复杂度 通信效能 硬件判断线路上是否有数据 不占用 无 高
NoADDC 软件处理数据流向 占用 高 低
Confidential
传输距离
距离 – EIA标准/ 实测性能
接口 最大距离 (标准)准) RS-232
Confidential
2线与4线传输
Confidential
RS-422 信号
接线： 4 线全双工
信号 TxA
TxB RxA
接线
120Ω 120Ω
信号 RxA
RxB TxA
RxB
TxB GND
优势
GND
1. 抗干扰能力强 2. 传输距离长 (可达 1.2公里) 3. 支持点对点和多站通讯方式
Confidential
Confidential
串口信号
RS-232 RS-422/485
Confidential
RS-232 VS RS-422
RS-232通信距离短 RS-232通信速率低 提出RS-422定义了一种平衡通信接口，数据信号采 用差分传输方式，它使用二对双绞线，将一对中一 根定义为A，另一根定义为B
Confidential
Data
Start
收发器
StopParity
Data
Start
TxB TxA
D7
并行
……
TTL (B+Noise)–(A+Noise)>0.2V (B+Noise)–(B+Noise)<-0.2V
RS-422/485 高 低
Confidential
RS485信号定义
4-Wire TxDA(-) TxDB(+) RxDB(+) RxDA(-) GND 2-Wire DataB(+) DataA(-) GND
Confidential
ADDC (自动数据流控)
ADDC™ 2线RS-485通过硬件准确的切换数据收发状态 ADDC™是我们的专利技术
1. 没按键时, 处于监听状态; (数据接收状态) 2. 判断当前频率是否有信号? (检查线路上是否有数据)
3. 确认当前频率空闲, 按键讲话对方可以听到; (线中上没有数据, 切换状态到数据发送)
120Ω
Data+(B)
……
PLC #1 PLC #2 PLC #3 PLC #31