串口通信原理及操作流程
串行通信原理
串行通信原理串行通讯是一种在计算机领域用于数据传输的技术。
串行通讯通过一个线路逐位传输数据，相比于并行通讯的方式，更加经济和易于实现。
在串行通讯中，数据被分成逐位的信息串，这些信息串逐位传输，最终组成有意义的数据。
主要应用于计算机与周边设备之间的数据传输。
串行通信主要包括两种方式：同步串行通信和异步串行通信。
同步传输根据系统时钟处理数据传输，而异步传输较为灵活，是一种更加通用性的传输方式。
串行通讯的原理1.数据格式在串行通讯过程中，数据是以特定的格式传输的。
数据格式包括数据位、同步位、波特率和校验位。
数据位：表示每一个数据中包含的二进制位数，包括5位、6位、7位、8位等不同的长度。
通常情况下，大多数串行通讯系统都采用8位数据位。
同步位：用于标识数据传输已经开始，也就是数据的起始位置，通常情况下，同步位的值为0。
波特率：表示数据传输的速度，也就是每秒钟传输的数据位数。
波特率越高，信号传输的速度越快。
常用的波特率为9600、19200、38400、57600等。
校验位：用于检测传输数据中的错误。
通过对传输的数据进行校验位的比对，可以减少数据传输中的错误发生。
常用的校验方式有奇偶校验、校验和、循环冗余校验等。
2.串行通讯的流程串行通讯的流程可以分为三个主要阶段：起始位、数据位和停止位。
起始位：用于标识数据传输的开始，表示数据传输的起始位置。
通常情况下，起始位的值为0。
数据位：用于传输数据信息，包括了需要传输的数据。
停止位：用于标识数据传输的结束，表示数据传输的终止位置。
通常情况下，停止位的值为1。
串行通讯的工作原理串行通讯的工作原理主要包括：发送过程和接收过程。
1.发送过程在发送过程中，数据被通过串行通讯数据线逐位地传输。
发送过程中，数据被分成字节，每个字节由8位组成。
在数据传输前，发送端将数据位、同步位、波特率和校验位进行设置。
然后发送端将数据逐位地传输到接收端。
发送端会首先发送起始位表示数据传输的开始，接着发送数据位，每个字节之间间隔一段时间，以便接收端辨别每个字节，并识别出其所代表的意义。
串口通信rx和tx原理
串口通信rx和tx原理摘要：一、串口通信概述1.串口协议类型2.波特率设置二、串口通信原理1.串行通信与并行通信的区别2.串口通信的基本结构三、RX和TX在串口通信中的作用1.RX（接收）2.TX（发送）四、STM32串口通信实例1.硬件连接2.软件设置与调试五、常见问题及解决方案1.接收和发送LED不亮2.串口通信速率不足正文：一、串口通信概述串口通信是一种在单一传输线上将数据以比特位进行传输的通信方式，具有成本低、传输线简洁等优点。
串口通信协议有多种，如USB转TTL、RS232转TTL、RS485转TTL等。
这些协议在传输速度和距离方面有所不同，但都基于TTL逻辑电平。
在串口通信中，发送端和接收端需要遵循相同的格式（如起始位、停止位等）进行数据传输，并设置相同的波特率。
二、串口通信原理串口通信与并行通信相比，虽然传输速度较慢，但只需使用一对传输线即可完成数据传输。
串口通信的基本结构包括地线、TX（发送）和RX（接收）线。
由于串口通信是异步的，发送端和接收端可以在TX线上发送数据。
三、RX和TX在串口通信中的作用1.RX（接收）：RX线用于接收来自发送端的数据。
在接收数据时，需要确保数据格式与发送端一致，以便正确解析数据。
2.TX（发送）：TX线用于发送数据至接收端。
在发送数据时，同样需要遵循一定的数据格式，如起始位、数据位、停止位等。
四、STM32串口通信实例1.硬件连接：在使用STM32进行串口通信时，需要将两个STM32的TX 和RX引脚连接起来。
例如，将STM32_TX_1与STM32_RX_1相连，同时将STM32_TX_2与STM32_RX_2相连。
2.软件设置与调试：在STM32中，可以通过设置波特率、数据位、停止位等参数实现串口通信。
通常，波特率设置为9600，数据位为8位，停止位为1位。
在调试过程中，可以通过观察接收到的数据是否符合预期来验证通信是否正常。
五、常见问题及解决方案1.接收和发送LED不亮：如果接收和发送LED不亮，可能是由于未正确连接线路或波特率设置不匹配。
串口通信原理及操作流程PPT(共60张).ppt
模拟 电子开
关
模拟 电子开
关
合成
频带信 号输出
1 01
1.5串行通信的错误校验
1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。 奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应 为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个 数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若 发现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。 2、代码和校验 代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或）， 产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接 收方接收数据同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字 节异或），将所得结果与发送方的“校验和”进行比较，相 符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。 3、循环冗余校验 这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的 循环校验，常用于对磁盘信息的传输、存储区完整性校验等 。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步通信中。
? 典型的面向位的同步协议如ISO的高级数据链路控制规程 HDLC和IBM的同步数据链路控制规程SDLC。
? 同步通信的特点是以特定的位组合“01111110”作为帧 的开始和结束标志，所传输的一帧数据可以是任意位。所以 传输的效率较高，但实现的硬件设备比异步通信复杂。
1.3 串行通信的传输方向
①单工
? RS-422A传输速率（90Kbps）时，传输距离可达1200米。
2.3 RS-485 接口
? RS-485是RS-422A的变型
：RS-422A用于全双工，而
RS-485则还可用于半双工。
RS-485是一种多发送器标准
，在通信线路上最多可以使用
TTL
TTL 32 对差分驱动器/接收器。
串口通信原理及操作流程
串口通信原理及操作流程串口通信是一种通过串行连接来传输数据的通信方式。
相对于并行通信而言，串口通信只需要一条数据线来传输数据，因此更节省空间和成本。
串口通信常用于计算机与外设之间的数据传输，如打印机、调制解调器、传感器等。
串口通信的原理主要是通过发送和接收数据的方式来实现通信。
在串口通信中，发送方将要传输的数据按照一定的协议进行封装，然后逐位地通过数据线发送给接收方。
接收方在接收到数据后，根据协议进行解封，得到传输的数据。
串口通信的操作流程如下：1.配置串口参数：在进行串口通信之前，需要先对串口进行初始化和配置。
配置包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。
波特率表示每秒钟传输的位数，不同设备之间的串口通信需要保持一致。
2.打开串口：打开串口可以通过编程语言的串口操作函数来实现。
打开串口时，应该确保该串口没有被其他程序占用。
3.发送数据：发送数据时，需要将待发送的数据封装成符合协议要求的数据包。
一般情况下，数据包开头会有起始符和目标地址、源地址等标识信息，以便接收方识别数据包。
4.接收数据：接收数据时，需要通过串口接收缓冲区来获取接收到的数据。
一般情况下，接收方会设置一个数据接收完成的标志位，用于通知上层应用程序接收到了数据。
5.解析数据：接收到的数据包需要进行解析，以获取有效的数据。
解析的方式根据协议的不同而不同，可以是根据提前约定的规则进行解析，或者是根据协议中的标志位进行解析。
6.处理数据：经过解析后得到的数据可以进行相应的处理。
处理的方式根据具体的应用场景来确定，例如将数据显示在界面上、存储到文件中等。
7.关闭串口：通信结束后，需要关闭串口以释放相关资源，并防止其他应用程序对串口的访问。
需要注意的是，串口通信的可靠性和稳定性对于一些实时性要求较高的应用来说是非常重要的。
在进行串口通信时，应该合理选择合适的串口参数，确保数据的正确传输和解析。
此外，在编程时应该进行异常处理，防止因异常情况导致的数据丢失或通信中断。
串口通信原理及操作流程
串口通信原理及操作流程串口通信是计算机与外部设备之间进行数据传输的一种通信方式。
串口通信有很多应用领域，比如打印机、调制解调器、传感器、嵌入式系统等等。
本文将介绍串口通信的原理及操作流程。
一、串口通信原理串口通信是通过串行传输来传送数据的。
串行传输是指将数据位按序列发送，每个数据位连续的传输。
串口通信涉及两个主要部分，即发送端和接收端。
发送端将原始数据转换为串行数据流进行发送，接收端则接受数据流并将其转换为原始数据。
串口通信需要两根线缆来进行传输，分别是数据线和控制线。
数据线用于传输数据位，而控制线用于传输控制信号。
串口通信使用的数据传输格式通常是异步串行传输。
异步传输是指数据位之间没有时间关系，每个数据位之间通过起始位和停止位来进行区分。
起始位用于表示数据传输的开始，而停止位则表示数据传输的结束。
此外，数据位的长度和奇偶校验位的设置也是串口通信中需要注意的参数。
二、串口通信操作流程串口通信的操作流程可以分为以下几步：1.打开串口用户需要先打开串口才能进行通信。
打开串口的过程可能需要设置串口的参数，比如波特率、数据位长度、奇偶校验位等等。
2.发送数据一旦串口打开，用户可以通过向串口写入数据来进行发送。
数据可以是任何形式的，比如字符串、二进制数据等等。
3.接收数据接收数据的过程与发送数据的过程相反，用户可以从串口读取数据。
读取到的数据可以进一步处理或者显示。
4.关闭串口通信结束后，用户需要关闭串口以释放相关资源。
以上是串口通信的基本操作流程。
在实际应用中，可能还需要进行更多的操作，比如设置超时时间、错误处理等等。
三、串口通信的注意事项在进行串口通信时1.波特率的设置需要与外部设备保持一致，否则可能无法正常通信。
2.数据位长度、奇偶校验位以及停止位的设置也需要与外部设备保持一致。
3.在进行数据传输之前，最好先进行握手协议以确保通信的可靠性。
4.在进行数据传输时，需要保证发送端和接收端的数据格式是一致的，否则可能会引发数据解析错误。
单片机串口通讯及通信分类、特点、基本原理、参数与设计计算方法(图文并茂解析)
单片机串口通讯及通信分类、特点、基本原理、参数与设计计算方法一、按照数据传送方向分类1、单片机的通讯功能就是由串口实现的，在串口的基础上可以扩展出RS232、RS485、LIN等。
2、单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输。
3、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。
4、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分别如下图中的a、b、c所示。
二、按照通信方式分类1、同步通信：带时钟同步信号传输。
比如：SPI，IIC通信接口。
2、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。
三、STM32串口通信基础1、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。
2、UART引脚连接方法：①、RXD：数据输入引脚，数据接收；②、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。
串口通信流程
串口通信流程串口通信是指通过串行接口进行的数据传输，它是一种广泛应用于各种设备之间数据交换的方式。
在嵌入式系统、传感器网络、工业控制等领域，串口通信都扮演着重要的角色。
本文将介绍串口通信的基本流程，包括串口通信的基本原理、串口通信的硬件连接、串口通信的软件实现等内容。
首先，我们来了解一下串口通信的基本原理。
串口通信是通过串行接口进行数据传输的一种通信方式。
在串口通信中，数据是以位的形式逐个传输的，因此在传输过程中需要保证发送端和接收端的时钟同步，以确保数据的准确传输。
常见的串口通信协议有RS-232、RS-485、TTL等，它们在电气特性、传输距离、传输速率等方面有所不同，但基本的数据传输原理是相似的。
接下来，我们将介绍串口通信的硬件连接。
在串口通信中，需要使用串口线缆将发送端和接收端连接起来。
通常情况下，串口线缆包括TX（发送端）、RX（接收端）、GND（地线）等引脚，通过这些引脚的连接，实现了数据的发送和接收。
在实际应用中，还需要注意串口线缆的长度、传输速率、数据位、校验位等参数的设置，以确保数据的可靠传输。
除了硬件连接，串口通信的软件实现也是非常重要的。
在嵌入式系统中，通常会使用串口通信进行设备之间的数据交换，因此需要在软件中实现串口通信的功能。
在实际开发中，可以使用C/C++、Python等编程语言编写串口通信的程序，通过串口库函数来实现数据的发送和接收。
在编写串口通信程序时，需要注意数据的打包和解包、数据的校验和错误处理等问题，以确保数据的可靠传输。
总结一下，串口通信是一种重要的数据传输方式，它在各种领域都有着广泛的应用。
在实际应用中，需要了解串口通信的基本原理、硬件连接和软件实现，以确保数据的可靠传输。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解串口通信的流程，为实际应用提供帮助。
串口通信原理及操作流程概要课件
工业自动化控制：如 PLC、DCS等系统中 的设备间通信。
嵌入式系统之间的通 信：如智能仪表、传 感器等。
02
串口通信原理
串口通信协议
RS-232协议
一种标准化的串口通信协 议，定义了数据传输的电 压范围、数据位、停止位 等参数。
RS-485协议
RS-232的扩展，支持多点 通信，通过差分信号传输 数据，具有更强的抗干扰 能力。
USB协议
通用串行总线协议，用于 连接计算机和外部设备， 支持高速数据传输。
数据传输方式
异步传输
数据传输以字符为单位，每个字 符前有一个起始位，后有一个或 两个停止位，用于同步。
同步传输
数据传输以数据块为单位，通过 时钟信号同步，适用于高速数据 传输。
数据编码方式
曼彻斯特编码
将数据位和时钟位合并，通过电 压跳变表示0和1。
循环冗余校验，通过多项式算法计算 数据的校验码，用于检测错误。
03
串口通信操作流程
串口通信参数设置
01
02
03
04
波特率
设置串口通信的速率，常用的 波特率有9600、19200、 115200等。
数据位
设置数据传输的位数，常用的 数据位有5、6、7、8位。
停止位
设置数据传输的停止位数，常 用的停止位有1、1.5、2位。
异常处理
当串口通信出现异常时，如数据传输 错误、连接断开等，需要进行异常处 理，如重新连接、数据重传等。
04
串口通入您的内容
05
常见问题与解决方案
串口通信常见问题
数据传输错误
在串口通信过程中，数 据传输可能会出现错误 ，导致接收端无法正确
解析数据。
串行通信实验原理
串行通信实验原理序串行通信技术是一种基本的数字通信技术，它已经广泛地应用于现代的数字通信系统中。
与并行通信相比，串行通信在处理速度高、传输距离远、信号线使用少等方面具有很大的优势，因此在现代计算机内部以及计算机与外部设备之间的通信中应用广泛。
串行通信实验是理解串行通信原理和掌握串行通信应用的基本途径之一。
本文将介绍串行通信实验的原理、步骤以及注意事项，希望能够对读者在学习串行通信方面起到一定的帮助。
一、实验原理1.串行通信的基本概念串行通信是一种数据传输的方式，数据信号按照一个比特一个比特地顺序传输，每个比特之间通过同步信号进行分隔。
与之相对应的是并行通信，其数据信号在多根信号线上并行传输。
串行通信具有传输距离远、传输速度快、线路简单等优点，因此被广泛应用于各种数字通信系统中。
2.串行通信的实现串行通信的实现需要用到一些重要的电路，包括移位寄存器、同步信号发生器等。
移位寄存器用于将数据按照顺序存入、读出，并进行位移操作；同步信号发生器则用于发生用于分隔数据的同步信号，使得发送方和接收方的时序保持一致。
三、实验步骤本实验以ASM51单片机为例，演示了串行通信的应用过程。
1.硬件连接将示波器的通道1连接到P1.0引脚上，通道2连接到P3.0引脚上，波形分别对应发送数据和接收数据。
2.编写程序编写程序，对串行通信的数据发送、接收、位移等进行设置和控制，具体实现过程如下：(1) 设置移位寄存器，将需要发送的数据从高位开始存入。
(2) 设置同步信号发生器，发生用于分隔数据的同步信号。
(3) 控制寄存器进行位移操作，将数据按照顺序读出并发送。
(4) 在接收方，需要通过串行口中断方式对接收到的数据进行判断和处理。
3.实验操作按照编写的程序对硬件进行操作，发送一些测试数据，观察示波器上的波形变化，以及数据是否正确接收和处理。
四、实验注意事项1.串行通信实验需要耐心和细心，对硬件和程序进行仔细的连接和设置。
2.在传输数据时，需要保证发送方和接收方的时序保持一致，否则可能会导致数据发送失败或者数据接收错误，因此需要认真设置同步信号发生器。
串口通信原理及操作流程PPT课件
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近距离传送电路
RXD TXD GND
微机
电
RXD
平
TXD
转
GND
换
较远距离传送电 路
RXD TXD
RXD
TXD
GND
GND
RXD TXD GND
微机其他 设备
电
平
RXD
转
TXD
换
GND
第9页/共24页
接 微 机口
远距离传送电路
调电 电调
制话 话制
解分 分解
调机 机调
器
器
接微 机
口
T1OUT
RST
C 1
C1
C 1
1
6 7
2
8
3 4
9 5
89C51
C 2
C2
C 2
V+ VCC
MAX232
C3
+5V C4
PC机 COM1
或
COM2
XTAL1
GND
V-
C5
XTAL2 GND
C1=C2=C3=C4=C5=1F
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51单片机串行口结构
<1>51单片机串行口是可编程全双工的通信接口，能同时进行数据的发送和 接收， 也可作为同步移位寄存器使用。
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SM2:多机通信控制位 主要用于方式2、3。在不同串口工作方式下，通
过控制SM2，可以实现多机通信。
SM2作用: 在方式2,3中，发送机SM2=1(程序设置). 接收机SM2=1,若RB8=1,激活RI,引起接收中断RB8=0, 不激活RI,不引起接断。SM2=0,无论RB8=1还是RB8=0 均激活RI引起接收中断。在方式 0 中, SM2应置为0。 在方式1中, 当接收时SM2=1, 则只有收到有效停止位 才激活RI。
基本串口通信程序设计
基本串口通信程序设计串口通信是指通过串行接口进行数据传输的一种通信方式。
串口通信通常用于短距离的数据传输，具有稳定性强、传输速率低的特点。
本文将介绍串口通信的基本原理和程序设计。
一、串口通信基本原理串口通信是通过串行接口将数据一位一位地传输的通信方式。
串口通信的基本原理是使用两根信号线进行通信：一根是传输数据的信号线（TX），负责向外发送数据；另一根是接收数据的信号线（RX），负责接收外部发送过来的数据。
二、串口通信程序设计步骤1. 打开串口：首先需要通过操作系统提供的串口接口函数，打开需要使用的串口。
在Windows系统中，可以使用CreateFile函数打开串口；在Linux系统中，可以使用open函数打开串口。
3. 发送数据：使用WriteFile函数（Windows系统）或write函数（Linux系统），向串口发送需要传输的数据。
4. 接收数据：使用ReadFile函数（Windows系统）或read函数（Linux系统），从串口接收数据。
5. 关闭串口：数据传输完成后，需要关闭串口，使用CloseHandle函数（Windows系统）或close函数（Linux系统）即可关闭串口。
三、串口通信程序设计示例（Windows系统）下面是一个简单的串口通信程序设计示例，实现了从串口接收数据并将接收的数据原样返回的功能。
#include <iostream>#include <windows.h>int mainHANDLE hSerial;DCB dcbSerialParams = {0}; // 串口参数hSerial = CreateFile("COM1", GENERIC_READ ， GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); // 打开串口dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);std::cout << "Error getting serial port state\n";return 1;}dcbSerialParams.BaudRate = CBR_9600;dcbSerialParams.ByteSize = 8;dcbSerialParams.StopBits = ONESTOPBIT;dcbSerialParams.Parity = NOPARITY;std::cout << "Error setting serial port state\n";return 1;}return 1;}char buffer[100];DWORD bytesRead;while (1)if (ReadFile(hSerial, buffer, sizeof(buffer), &bytesRead, NULL) && bytesRead > 0)std::cout << "Received data: " << buffer << std::endl;DWORD bytesWritten;if (!WriteFile(hSerial, buffer, bytesRead, &bytesWritten, NULL))std::cout << "Error writing to serial port\n";return 1;}}}CloseHandle(hSerial); // 关闭串口return 0;以上程序打开串口COM1，设置波特率为9600，数据位为8位，停止位为1位。
串口通信原理详解
串口通信原理详解串口通信是一种在计算机和外部设备之间进行数据传输的方式，它利用串行传输的原理将数据逐位地发送。
串口通信常用于连接计算机和打印机、调制解调器、传感器等外部设备，也可用于不同计算机之间的数据传输。
串口通信的原理包括物理层和数据链路层两个方面。
物理层是串口通信中的最底层，它负责将数据从计算机传输到外部设备，或者从外部设备传输到计算机。
在物理层，串口通信通常使用RS-232或RS-485标准。
RS-232是一种单端口的标准，它通过发送和接收线分别传输数据。
RS-485是一种双端口的标准，它通过发送线和接收线组合来传输数据。
物理层负责将数据转换成电压信号并通过这些线传输，接收端则解码信号并还原成数据。
数据链路层是串口通信中的中间层，它负责将数据分成固定长度的数据帧，并通过物理层进行传输。
数据链路层通常使用一种叫做UART（通用异步收发器）的芯片来实现。
UART负责通过物理层的串口接收或发送数据，并将接收或发送的数据帧从串行格式转换成并行格式。
数据帧包括起始位、数据位、校验位和停止位，这些位的设置有助于提高数据传输的可靠性。
发送端将数据帧发送到UART芯片，芯片通过串口发送给外部设备；接收端则将从串口接收的数据帧传输给UART芯片，芯片将其转换成并行格式后传递给计算机。
串口通信的工作原理如下：1.发送端发送数据。
计算机将要发送的数据通过UART芯片发送到串口，串口将数据帧传输到物理层进行发送。
2.接收端接收数据。
外部设备将要发送的数据通过物理层的串口传输到UART芯片，芯片将数据帧转换成并行格式后传递给计算机。
3.数据校验。
在数据链路层，串口通信常使用奇偶校验或循环冗余校验（CRC）来确保数据的完整性。
接收端在接收数据后会检查校验位，如果校验错误会丢弃该数据。
4.流控制。
串口通信中还可使用硬件流控制和软件流控制两种方法来控制数据的传输速度。
硬件流控制利用CTS（引脚状态确认）和RTS（请求发送）信号进行控制；软件流控制通过发送特定字符来控制数据的传输速度。
单片机指令的串口通信学习如何使用单片机指令进行串口通信
单片机指令的串口通信学习如何使用单片机指令进行串口通信单片机指令的串口通信学习：如何使用单片机指令进行串口通信一、引言在嵌入式系统中，单片机是一种常见的核心控制部件。
而单片机的串口通信技术则是实现各种外设与单片机之间相互通信的基础。
本文将介绍如何使用单片机指令进行串口通信的学习。
二、串口通信原理串口通信是一种将数据一位一位地连续传输的通信方式，通常使用一对数据线（TX和RX）进行双向传输。
其中，TX（Transmit）线用于发送数据，RX（Receive）线用于接收数据。
在串口通信中，数据通过串行方式传输，即逐位发送和接收，由此可实现稳定和可靠的数据传输。
三、单片机指令的串口通信为了实现单片机的串口通信，我们需要掌握相应的指令和设置寄存器的方法。
以下是常用的单片机指令：1. 串口初始化指令在使用串口通信功能之前，需要对单片机的串口进行初始化配置。
不同型号的单片机可能会有差异，但一般包括以下内容：- 设置波特率：波特率是指单位时间内传输的数据位数。
常见的波特率有9600、115200等。
通过设置相应的寄存器，可以指定串口的波特率。
- 设置数据位、停止位和校验位：数据位指每个数据包含的位数，常见的有8位和9位；停止位用于标记一个数据包的结束，通常为1位；校验位用于检验数据的正确性和完整性。
- 启动串口：初始化配置完成后，通过启动串口指令，使串口开始工作。
2. 发送数据指令发送数据指令用于向外设发送数据。
主要包括以下步骤：- 检查发送缓冲区是否为空：在发送数据之前，需要先检查发送缓冲区是否为空，以确保前一次发送的数据已经被外设处理完毕。
- 写入发送数据：将待发送的数据写入发送寄存器中，等待发送完成。
- 等待发送完成：等待发送完成标志位的置位，表示数据已经发送完成。
3. 接收数据指令接收数据指令用于接收外设发送的数据。
主要包括以下步骤：- 检查接收缓冲区是否非空：在接收数据之前，需要先检查接收缓冲区是否非空，以确保有数据可以接收。
第六讲串口通信原理及操作流程
第六讲串口通信原理及操作流程串口通信是一种通过串行数据传输的方式进行通讯的技术。
它广泛应用于计算机与外部设备之间的连接，例如打印机、模块等。
本文将介绍串口通信的原理及操作流程。
一、串口通信原理：串口通信使用串行通信方式，将数据一位一位地传输。
串行通信有两种常见的数据传输标准，即RS-232和RS-485、RS-232是一种点对点的连接方式，它使用一个传输线和一个接收线进行数据传输。
RS-485是一种多点连接方式，它使用一条传输线和多条接收线进行数据传输。
在串口通信中，数据被分为多个字节进行传输。
每个字节由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
起始位用于标识数据传输的开始，停止位用于标识数据传输的结束。
数据位用来存储要传输的数据，校验位用于检验数据的正确性。
二、串口通信的操作流程：1.打开串口：首先需要打开串口，即建立与外部设备的连接。
在Windows系统中，可以使用CreateFile函数来打开串口。
该函数需要指定串口的名称和访问权限。
2.配置串口参数：打开串口后，需要配置串口参数。
应根据外部设备的要求设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数。
可以使用DCB结构体来配置串口参数。
3.读取数据：配置串口参数后，可以通过ReadFile函数来读取串口接收缓冲区中的数据。
该函数需要指定串口句柄、接收缓冲区和读取的字节数。
4.发送数据：发送数据时，需要将要发送的数据写入串口发送缓冲区。
可以使用WriteFile函数来发送数据。
该函数需要指定串口句柄、发送缓冲区和发送的字节数。
5.关闭串口：在使用完串口后，需要关闭串口以释放资源。
可以使用CloseHandle 函数来关闭串口。
三、串口通信的应用场景：串口通信由于有传输距离长、抗干扰能力强、线路简单等优点，被广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的串口通信应用场景：1.打印机：计算机与打印机之间通过串口通信来传输打印任务。
2.模块：许多外部设备（如传感器、Wi-Fi模块等）都通过串口与计算机进行通信。
单片机串口通信原理及实现方法
单片机串口通信原理及实现方法串口通信是指电脑或其他设备通过串行通信接口与外部设备进行数据传输的方式。
在单片机应用中，串口通信是一种常用的方式，能够实现与外部设备的数据交互和控制。
本文将介绍单片机串口通信的原理和实现方法。
一、串口通信原理串口通信采用串行传输方式，即逐位（bit）地传输数据，其中包括一个起始位、一个或多个数据位、一个或多个校验位和一个停止位。
常用的串口通信协议有RS-232、RS-485等。
在单片机串口通信中，主要包括以下几个部分：1. 时钟信号：单片机通过时钟信号来同步数据的传输，确保发送和接收的数据在同一时间段内互相对应。
2. 波特率：波特率是指每秒钟传送的比特数，也称为传输速率。
单片机与外部设备通信时，需要设置相同的波特率，以保证数据传输的准确性。
3. 数据格式：包括起始位、数据位、校验位和停止位。
起始位用于标识数据的开始，通常为逻辑低电平；数据位表示传输的数据长度，常用的有8位和9位；校验位用于检查数据的准确性，常用的有奇偶校验和检验等；停止位表示数据传输的结束，常用的为一个或两个停止位。
4. 控制信号：单片机通过控制信号来控制数据的发送和接收。
常用的控制信号有数据发送使能信号、数据接收使能信号、复位信号等。
二、单片机串口通信的实现方法单片机串口通信的实现方法主要包括以下几个步骤：1. 设置引脚功能：确定单片机的引脚功能，将其配置为串口通信功能。
不同的单片机芯片有不同的引脚功能设置方法，可以参考芯片手册进行配置。
2. 设置波特率：根据通信需求，设置单片机的波特率。
波特率的设置包括计算波特率产生所需的时钟频率和设置相应的控制寄存器。
3. 配置数据格式：根据通信协议，设置数据的格式，包括起始位、数据位、校验位和停止位。
这些设置通常是通过控制寄存器来实现的。
4. 数据发送与接收：通过单片机的串口发送寄存器和接收寄存器进行数据的发送与接收。
发送数据时，将需要发送的数据写入发送寄存器；接收数据时，通过读取接收寄存器获取接收的数据。
串口和mcu之间接收数据的通信原理
串口和mcu之间接收数据的通信原理串口和MCU之间的通信是一种常见的数据传输方式，它在各种嵌入式系统中广泛应用。
本文将介绍串口通信的原理和MCU接收数据的过程。
串口通信是一种通过串行端口进行数据传输的方式。
串口通信利用串行通信接口将数据以位的形式进行传输，相比并行通信接口，串口通信只需少量的引脚即可实现数据传输，适用于资源有限的嵌入式系统。
串口通信一般包括两个主要部分：发送端和接收端。
在串口通信中，发送端将要发送的数据按照一定的规则转换为二进制位流，然后通过串口的发送引脚将数据逐位地发送出去。
接收端通过串口的接收引脚接收数据位流，并按照相同的规则将二进制位流转换为可读的数据。
MCU（Microcontroller Unit）是一种微控制器单元，它是一种集成了处理器核心、存储器、外设和各种接口的芯片，用于控制和驱动各种设备。
MCU通常用于嵌入式系统中，通过串口与其他设备进行通信。
MCU接收数据的过程如下：1. MCU通过配置串口的参数，如波特率、数据位数、停止位数等，来确保与发送端的通信参数一致。
2. MCU通过串口接收引脚接收数据位流，并将其转换为二进制数据。
3. MCU通过串口接收中断或轮询的方式获取接收到的数据。
4. MCU对接收到的数据进行处理，根据通信协议解析数据内容。
5. MCU根据解析结果进行相应的操作，如更新状态、执行控制命令等。
串口通信的原理是通过将数据转换为二进制位流进行传输，因此在通信过程中需要发送端和接收端保持一致的通信参数，如波特率、数据位数、停止位数等。
同时，为了保证数据的可靠传输，通常还需要使用校验位来检测和纠正传输错误。
在实际应用中，串口通信可以用于各种场景，如与外设设备的通信（如传感器、执行器等）、与上位机的通信（如PC、单片机等）、与其他嵌入式系统的通信等。
通过串口通信，MCU可以实现与其他设备之间的数据交互，从而实现各种功能和应用。
串口和MCU之间的通信是一种常见的数据传输方式。
串口通信的基本原理详解
串口通信的基本原理详解串口通信是一种常用的数据传输方式，其基本原理是通过串行传输数据位来实现数据的发送和接收。
在串口通信中，数据以位(bit)的形式一个一个地传输。
本文将详细介绍串口通信的基本原理。
首先，串口通信的硬件部分是由发送端和接收端两个设备组成。
发送端负责将数据转换成串行形式并发送出去，接收端负责接收串行数据并将其转换为可读的形式。
1.串行传输串口通信采用串行传输的方式，也就是将数据位一个一个地按顺序传输。
每个数据位由低电平（0）和高电平（1）两种状态表示。
在发送端，数据通过转换电路将其从并行形式转换为串行形式，然后通过串行线路逐位发送出去。
在接收端，串行数据被逆转换电路转换回并行形式，然后进一步处理。
2.起始位和停止位为了保证接收端能够正确识别数据的开始和结束位置，串口通信中一般会在每个数据位之前和之后添加额外的位。
起始位用于表示数据的开始，一般为低电平（0）；停止位用于表示数据的结束，一般为高电平（1）。
起始位和停止位之间是实际的数据位，其长度根据通信需求确定。
3.波特率4.数据校验为了确保数据的可靠传输，在串口通信中常常会进行数据校验。
常见的校验方式有奇偶校验和循环冗余校验(CRC)。
奇偶校验是一种简单的校验方式，根据发送数据的位数中1的个数进行判断，从而决定校验位的值。
CRC校验则是通过生成多项式对发送的数据进行计算，然后将计算得到的余数作为校验位发送出去，在接收端进行同样的计算，通过比较余数是否相同来判断数据的正确性。
5.流控制串口通信中的流控制是为了解决发送端和接收端速度不一致而造成的数据丢失问题。
当数据发送速度过快时，接收端可能来不及处理即将到来的数据，导致数据丢失。
为了解决这个问题，可以使用硬件流控制或软件流控制。
硬件流控制一般通过发送端和接收端之间的额外线路来实现，例如使用RTS(请求发送)和CTS(清除发送)信号。
软件流控制则是通过发送特定的控制字符来通知对方是否可以继续发送数据。
串口通信基本原理
串口通信基本原理一．串行通信的基本原理串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。
当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。
在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。
在Windows环境（Windows NT、Win98、Windows2000）下，串口是系统资源的一部分。
应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。
串口通信程序的流程如下图：二．串口信号线的接法一个完整的RS-232C接口有22根线，采用标准的25芯插头座（或者9芯插头座）。
25芯和9芯的主要信号线相同。
以下的介绍是以25芯的RS-232C为例。
①主要信号线定义：2脚：发送数据TXD； 3脚：接收数据RXD； 4脚：请求发送RTS；5脚：清除发送CTS；6脚：数据设备就绪DSR；20脚：数据终端就绪DTR；8脚：数据载波检测DCD；1脚：保护地；7脚：信号地。
②电气特性：数据传输速率最大可到20K bps,最大距离仅15m.注：看了微软的MSDN 6.0，其Windows API中关于串行通讯设备（不一定都是串口RS-232C或RS-422或RS-449）速率的设置，最大可支持到RS_256000，即256K bps! 也不知道到底是什么串行通讯设备？但不管怎样，一般主机和单片机的串口通讯大多都在9600 bps,可以满足通讯需求。
③接口的典型应用：大多数计算机应用系统与智能单元之间只需使用3到5根信号线即可工作。
这时，除了TXD、RXD以外，还需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信号线。
（当然，在程序中也需要对相应的信号线进行设置。
）以上接法，在设计程序时，直接进行数据的接收和发送就可以了，不需要对信号线的状态进行判断或设置。
（如果应用的场合需要使用握手信号等，需要对相应的信号线的状态进行监测或设置。
）三．16位串口应用程序的简单回顾16位串口应用程序中，使用的16位的Windows API通信函数:①OpenComm() 打开串口资源，并指定输入、输出缓冲区的大小（以字节计）；CloseComm() 关闭串口;例：int idComDev;idComDev = OpenComm("COM1", 1024, 128);CloseComm(idComDev);②BuildCommDCB() 、setCommState()填写设备控制块DCB，然后对已打开的串口进行参数配置;例：DCB dcb;BuildCommDCB("COM1:2400,n,8,1", &dcb);SetCommState(&dcb);③ReadComm 、WriteComm()对串口进行读写操作，即数据的接收和发送.例：char *m_pRecieve; int count;ReadComm(idComDev,m_pRecieve,count);Char wr[30]; int count2;WriteComm(idComDev,wr,count2);16位下的串口通信程序最大的特点就在于：串口等外部设备的操作有自己特有的API函数；而32位程序则把串口操作（以及并口等）和文件操作统一起来了，使用类似的操作。
uart串口通信的基本原理和通信过程
UART串口通信的基本原理和通信过程UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的串口通信协议，用于在计算机和外部设备之间进行数据传输。
本文将详细解释UART串口通信的基本原理和通信过程，并提供一个全面、详细、完整且深入的解释。
1. UART串口通信的基本原理UART串口通信是一种基于异步传输的通信协议，它使用两根信号线（TX和RX）来实现数据的传输。
UART通信的基本原理如下：•数据位：UART通信中的每个字符由一定数量的数据位组成，通常为8位。
每个数据位可以表示一个字节（8位二进制数）。
•停止位：每个字符之后会有一个停止位，用于指示一个字符的结束。
通常情况下，UART通信中的停止位为1个。
•起始位：每个字符之前会有一个起始位，用于指示一个字符的开始。
通常情况下，UART通信中的起始位为1个。
•波特率：UART通信中的波特率（Baud Rate）表示每秒钟传输的比特数。
常见的波特率有9600、115200等。
UART通信使用的是异步传输，即发送端和接收端没有共同的时钟信号。
因此，在通信过程中，发送端和接收端需要事先约定好相同的波特率，以确保数据的正确传输。
2. UART串口通信的通信过程UART串口通信的通信过程包括数据的发送和接收两个步骤。
下面将详细介绍UART串口通信的通信过程。
数据发送过程1.发送端准备数据：发送端需要准备要发送的数据，并将数据存储在发送缓冲区中。
2.发送端发送起始位：发送端在发送数据之前，会先发送一个起始位，用于指示一个字符的开始。
起始位的电平通常为低电平。
3.发送端发送数据位：发送端按照数据位的顺序，将数据位的电平依次发送出去。
每个数据位的电平表示一个二进制位（0或1）。
4.发送端发送停止位：发送端在发送完所有的数据位之后，会发送一个停止位，用于指示一个字符的结束。
停止位的电平通常为高电平。
数据接收过程1.接收端等待起始位：接收端在接收数据之前，会等待接收到一个起始位的电平变化，用于指示一个字符的开始。
串行口通信原理及操作流程
串行口通信原理及操作流程51单片机的串行口是一个可编程全双工的通信接口，具有UART（通用异步收发器）的全部功能，能同时进行数据的发送和接收，也可以作为同步移位寄存器使用。
51单片机的串行口主要由两个独立的串行数据缓冲寄存器SBUF（发送缓冲寄存器和接收缓冲寄存器）和发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器及若干控制门电路组成。
51 单片机可以通过特殊功能寄存器SBUF队串行接收或串行发送寄存器进行访问，两个寄存器共用一个地址99H，但在物理上是两个独立的寄存器，由指令操作决定访问哪一个寄存器。
执行写指令时访问串行发送寄存器；执行读指令时，访问串行接收寄存器。
（接收器具有双缓冲结构，即在接收寄存器中读出前一个已接收到的字节之前，便能接收第二个字节，如果第二个字节已接收完毕，而第一个字节还没有读出，则将丢失其中一个字节，编程时应引起注意。
对于发送器，因为是由cpu控制的，所以不需要考虑。
与串行口紧密相关的一个特殊功能寄存器是串行口控制寄存器SCON，它用来设定串行口的工作方式、接收/发送控制以及状态标志等。
串行口控制寄存器SCON串行口控制寄存器SCON在特殊功能寄存器中，字节地址为98H，可位寻址，单片机复位时SCON全部被清零。
位序号D7D6D5D4D3D2D1D0位符号SM0SM1SM2RENTB8RB8T1R1SM0,SM1为工作方式选择位。
串行口有四种工作方式，它们由SM0、SM1设定。
其中方式一最为常用。
SM2为多机通信控制位。
REN为允许串行接收位。
TB8为方式2、3中方式数据的第九位。
RB8为方式2、2中接收数据的第九位。
TI为发送中断标志位，在方式0时，当串行发送第8位数据结束时，或在其他方式，串行发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置一，向CPU发出中断申请。
在中断服务程序中，必须使用软件将其清零，取消此中断申请。
RI为接收中断标志位。
在方式0时，当串行接收第8位数据结束时，或在其他方式，串行接收停止位的中间时，由内部硬件使RI置一，向CPU发出中断申请。
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面向位的同步格式 ：
➢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1 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。 ➢ 典型的面向位的同步协议如ISO的高级数据链路控制规程 HDLC和IBM的同步数据链路控制规程SDLC。 ➢ 同步通信的特点是以特定的位组合“01111110”作为帧 的开始和结束标志，所传输的一帧数据可以是任意位。所以 传输的效率较高，但实现的硬件设备比异步通信复杂。
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•外同步
自同步
同步通信
•SOH（01H）：表示标题的开始 •标题：中包含源地址、目标地址和路由指示等信息
•STX（02H），表示传送的数据块开始 •组终字符ETB（17H）或文终字符ETX（03H）。 •校验码 •典型的面向字符的同步规程:IBM的二进制同步规程BSC
•说出同学 B的名字或 学号
•第四步
•提问
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实例3
•老师让学习委员来取作业本的两种方式 •(1) 老师等着学习委员来取 同步通信 •(2) 将作业本放在办公桌上，学习委员自己来取 异步通信
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串行通信基础知识
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•并行通信
•串行通信
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异步通信与同步通信
1.异步通信 异步通信是指通信的发送与接收设备使
用各自的时钟控制数据的发送和接收过程 。为使双方的收发协调，要求发送和接收 设备的时钟尽可能一致。
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：
•步通信的数据格异式
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1.3 串行通信的传输方向
•①单工
•发 送
•②半双工
•TXD
•RXD •接 收
•发
•接
送
•TXD / RXD
收
•接
•发
收
送
•③全双工
•发送
•接收
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•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。
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C51串口通信时一个比特是一个码元，所以波特率 等同于比特率，即每秒钟传输二进制代码的位数 ，单位是：位／秒（bps）。
如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含 10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位)， 这时的比特率为： 10位×240个/秒 = 2400 bps
•1.1 串行通信与并行通信 •1.2 异步通信与同步通信 •1.3 串行通信的传输方向
•1.4 信号的调制与解调
•1.5 串行通信的错误校验 •1.6 传输速率与传输距离
串行通信与并行通信
在计算机系统中，CPU和外部通信有两种通信方式：并行通 信和串行通信。 并行通信，即数据的各位同时传送；串行通信，即数据一位 一位顺序传送。
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ห้องสมุดไป่ตู้
1.6 传输速率与传输距离
▪ 码元传输速率RB简称传码率，又称符号速率等 。它表示单位时间内传输码元的数目，单位是 波特（Baud），记为B。
• 例如，若1秒内传2400个码元，则传码率为2400B。
▪ 数字信号有多进制和二进制之分，但码元速率 与进制数无关，只与传输的码元长度T有关:
串口通信原理及操作流 程
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2020年4月14日星期二
实例1
•信息编码：文
•字信息载体：文
字、
••信息传送方纸式 张：
•
邮递员
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实例2
•说出同学A的名字或学号 •第一步
•第二步 •提问
•课堂上老师先让同学A 、再让同学B回答问题
的过程？
•第三步
•中断的概念
异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致， 实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～3位 用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。
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•同步通信
建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制， 使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的 距离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不 留间隙，即保持位同步关系，也保持字符同步关系 。
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v 由于M进制的一个码元可以用 log2 M个二进制码 元去表示，因而在保证信息速率不变的情况下， M进制的码元速率RBM与二进制的码元速率RB2之 间有以下转换关系：
v 信息传输速率Rb简称传信率，又称比特率等。它 表示单位时间内传递的平均信息量或比特数，
v 单位是比特/秒，可记为bit/s ，或 b/s ，或bps。
•高频 正弦 信号
•低频 正弦 信号
•数字信号 10101010
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•模拟 •电子开
关
•模拟 •电子开
关
•合成
•频带 信号输
出
•1 •0 •1
1.5串行通信的错误校验
1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。 奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为 奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之 和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现 不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。 2、代码和校验 代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或）， 产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接 收方接收数据同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字 节异或），将所得结果与发送方的“校验和”进行比较，相符 则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。 3、循环冗余校验 这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的 循环校验，常用于对磁盘信息的传输、存储区完整性校验等 。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步通信中。
v 解调器（Demodulator）：把从通信线路上收到的 模拟信号转换成数字信号。
v 调制解调器MODEM：由于通信是双向的，调制器和 解调器合并在一个装置中。
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•调制解调的方式有多种，这里调频为例： • 通过数字信号对二个不同频率的正弦载波信号的 键控和信号的合成实现。