单片机与上位机通信协议的制定解析
单片机与外部设备的通信协议解读与应用实践
单片机与外部设备的通信协议解读与应用实践单片机是指在一个芯片上集成了中央处理器、存储器、输入输出设备和通信设备等功能的微型计算机系统。
它广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中，实现对外部设备的控制和数据传输。
为了实现单片机与外部设备之间的通信，需要采用一种通信协议，以确保数据的可靠传输和正确解析。
本文将对常见的单片机通信协议进行解读，并结合实例进行应用实践。
一、串行通信协议串行通信协议是一种将数据位逐位地传输的通信方式，常见的串行通信协议包括UART、SPI和I2C等。
1. UART（通用异步收发传输）UART是一种通用的异步串行通信协议，用于单片机与外部设备之间的数据传输。
UART使用起始位、数据位、校验位和停止位来组成一个完整的数据帧。
通过波特率的设置，可以实现不同的数据传输速率。
UART通信协议简单易用，广泛应用于各类串行设备间的通信。
2. SPI（串行外设接口）SPI是一种同步串行通信协议，用于连接单片机与外部设备，例如存储器、传感器等。
SPI协议使用一个主设备和一个或多个从设备之间的全双工通信方式。
通信过程中，主设备通过时钟信号控制数据的传输，从设备通过选择信号确定通信目标。
SPI通信速度较快，适用于对速度要求较高的应用场景。
3. I2C（串行外设接口）I2C是一种双线制串行通信协议，用于各种设备间的通信，例如传感器、显示器等。
I2C通信协议使用两根总线线路：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
通过主设备发出的时钟信号控制数据的传输。
I2C协议具有多设备共享同一条总线的特点，适用于多个设备之间交互数据的场景。
二、并行通信协议并行通信协议是一种同时传输多个数据位的通信方式，常见的并行通信协议有8位并行、16位并行和32位并行等。
并行通信协议在数据传输速度上具有明显优势，但在布线和硬件接口上相对复杂，因此一般适用于短距离和高速数据传输的场景。
三、无线通信协议随着无线通信技术的发展，越来越多的单片机应用采用无线通信协议与外部设备进行数据传输。
合同制定方法单片机与上位机通信协议的制定
合同制定方法单片机与上位机通信协议的制定合同制定方法：单片机与上位机通信协议的制定一、引言在现代科技的发展中，单片机与上位机通信的需求越来越多。
单片机作为一种集成电路，具有计算、控制和存储等功能，而上位机则提供更强大的计算和存储能力。
两者的结合可以实现更复杂的控制和数据处理任务。
然而，在单片机与上位机通信过程中，需要制定一种通信协议，确保双方的信息交换能够顺利进行。
本文将介绍合同制定方法：单片机与上位机通信协议的制定。
二、背景单片机与上位机通信的目的在于实现数据的传输和控制命令的交互。
因此，在制定通信协议之前，需要明确通信双方的需求和目标。
1. 确定通信目的首先，需要明确单片机与上位机通信的目的。
是用于数据采集和显示？还是用于远程控制和监测？不同的通信目的将影响通信协议的设计和实现。
2. 确定通信方式通信方式包括串行和并行通信。
串行通信一般使用UART或SPI等协议，而并行通信则通过并口实现。
在选择通信方式时，需要考虑通信速率、数据传输距离和抗干扰能力等因素。
3. 确定通信协议通信协议是单片机与上位机之间信息交换的规范。
通常情况下，通信协议包括帧格式、通信协议头、数据校验等内容。
在制定通信协议时，需要考虑以下因素：- 帧格式：确定数据传输的起始位、数据位、校验位和停止位等信息。
- 通信协议头：用于标识数据包的类型和长度。
- 数据校验：确保数据传输的准确性和完整性，常用的校验方式包括校验和、CRC等。
三、制定通信协议步骤1. 确定通信需求首先，明确单片机与上位机通信的需求和目标。
确定通信的目的、通信方式和通信频率等。
2. 设计帧格式根据通信需求，设计合适的帧格式。
确定数据起始位、数据位、校验位和停止位等信息。
3. 设计通信协议头设计通信协议头，用于标识数据包的类型和长度。
通常可以使用固定长度或变长长度的方式进行设计。
4. 确定数据校验方式根据通信需求和数据传输的可靠性要求，选择合适的数据校验方式。
单片机的通信接口及通信协议概述
单片机的通信接口及通信协议概述随着科技的快速发展，单片机已经成为许多电子产品的核心部分。
而单片机的通信接口及通信协议则扮演着连接与控制外围设备的重要纽带。
本文将对单片机的通信接口及通信协议进行概述，帮助读者了解单片机通信的基本原理与应用。
一、串行通信接口串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常用方式。
它通过将数据一位一位地顺序传送，使得通信过程更加可靠。
常见的串行通信接口有UART、SPI和I2C。
1. UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器）：UART是一种最基本的串行通信接口，实现简单，广泛应用于单片机的串口通信。
UART通过将数据以异步的方式进行传输，即发送端和接收端的时钟不同步，可以实现双向通信。
2. SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围接口）：SPI是一种同步的串行通信接口，适用于单片机与外部设备之间的高速数据传输。
SPI通信主要通过四根线进行，分别是时钟线、数据输入线、数据输出线和片选线。
SPI可以支持单主单从、单主多从和多主多从的通信方式。
3. I2C（Inter-Integrated Circuit，集成电路互连）：I2C是一种双线制的串行通信接口，适用于单片机与多个外部设备之间进行数据传输。
I2C接口通常有两根线，即串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
I2C采用主从模式，其中主机由单片机担任，从机可以是各种外围设备。
二、并行通信接口并行通信接口是一种同时传输多个位的通信方式，可以实现更高的数据传输速率。
常见的并行通信接口有GPIO（General PurposeInput/Output，通用输入输出）、外部总线接口等。
1. GPIO：GPIO是单片机通用的输入输出引脚，可以用来与外部设备进行并行通信。
通过对GPIO引脚的电平控制，单片机可以进行数据的输入和输出。
单片机和上位机协议
单片机和上位机协议一、引言随着科技的快速发展，单片机在各个领域得到了广泛的应用。
而单片机与上位机之间的通信协议也成为了重要的研究方向。
本文将探讨单片机与上位机之间的通信协议，包括协议的基本原理、常见的协议类型以及它们的应用场景等。
二、单片机与上位机之间的通信协议基本原理单片机与上位机之间的通信协议是为了实现两者之间的数据交换和通信而设计的。
协议的基本原理是通过一定的规则和约定，实现数据的传输和解析。
常见的单片机与上位机通信协议包括串口通信、USB通信、以太网通信等。
其中，串口通信是最常见和简单的通信方式。
它通过串口线将单片机与上位机连接起来，通过发送和接收数据来实现通信。
串口通信具有成本低、易于实现等优点，广泛应用于各个领域。
三、常见的单片机与上位机通信协议类型1. 串口通信协议串口通信协议是最常见和简单的通信方式。
它使用串口线将单片机与上位机连接起来，通过发送和接收数据来实现通信。
常见的串口通信协议包括RS232、RS485等。
RS232是一种标准的串行通信接口，广泛应用于计算机、工业自动化等领域；RS485是一种多点通信协议，支持多个设备同时通信，适用于工业控制系统等应用场景。
2. USB通信协议USB通信协议是一种高速、可靠的通信方式。
它通过USB接口将单片机与上位机连接起来，实现数据的传输和通信。
USB通信协议具有带宽大、速度快等优点，广泛应用于外设设备、嵌入式系统等领域。
常见的USB通信协议包括USB1.1、USB2.0、USB3.0等。
3. 以太网通信协议以太网通信协议是一种广域网通信协议，它通过以太网接口将单片机与上位机连接起来，实现数据的传输和通信。
以太网通信协议具有传输速度快、可靠性高等优点，广泛应用于局域网、互联网等领域。
常见的以太网通信协议包括TCP/IP、UDP等。
四、单片机与上位机通信协议的应用场景单片机与上位机通信协议在各个领域都有着广泛的应用。
在工业控制领域，单片机与上位机通信协议被用于监控系统、物联网等方面。
PIC18单片机的CANopen通信协议解析
PIC18单片机的CANoperi!信协议摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容（OTAC）连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。
仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为1〜26 MHz阻带抑制率大于35 dB，带内波纹小于0. 5 dB，采用1. 8 V电源，TSMC 0 18卩m CMO工艺库仿真，功耗小于21 mV，频响曲线接近理想状态。
关键词：Butte 引言CAN总线由于具有实时性和可靠性高、组网成本低等优点，近年来在汽车工业、楼宇自动化、工厂自动化、机器人控制等领域得到广泛应用。
CANopen 协议不仅定义了通信规范，而且为可编程系统、不同器件、接口等设备应用子协议定义了大量的行规。
遵循CANoper协议开发出的设备能实现不同生产厂家的产品间的互操作。
要掌握CANoper协议，重点是对对象字典和设备模型的理解以及对4类通信对象的掌握。
本文先对CANoper协议进行削析，再重点介绍在PIC18F458 单片机上开发基于CANoper协议的节点，最后通过温度测控系统实验验证了系统信息传递的可靠性、准确性和实时性。
1CANope n通信协议简介CANopen协议是CiA协会基于CAN总线定义的应用层协议之一，在各种控制系统中得到了广泛应用。
它以CAN芯片为硬件基础，有效利用CAN芯片所提供的简单通信功能来满足工业控制网络的复杂应用层协议要求。
CANoper网络是主从站（Master —Slave）结构，系统的运行由主站控制，主站可以对127个从设备进行控制，不同设备通过CAN总线进行连接组网。
图1为CANoper设备模型。
CANoperffi信协议接口用于提供在总线上收发通信对象的服务，不同CANoper设备间的通信都是通过交换通信对象来完成的。
CANoper协议中定义了4种通信对象（通信模式），用于对不同作用的信息进行处理：NMT寸象（网络管理对象）、SDO寸象（服务数据对象）、PDO寸象（过程数据对象）、特殊功能对象。
qt开发上位机_上位机开发之单片机通信实践（一）
qt开发上位机_上位机开发之单⽚机通信实践（⼀）经常会有⼀些学员会问到上位机与单⽚机之间通信的问题，⽽我们经常会讲上位机与PLC之间通信，那么其实对上位机开发来说，不管是和PLC通信，还是和单⽚机通信，通信原理都是⼀样的。
PLC的本质就是单⽚机，在单⽚机的基础上添加⼀些外围电路并形成产品化，即构成了PLC控制器。
今天在这⾥给⼤家分享⼀个上位机与单⽚机通信的实例，希望对⼤家开发上位机有所启发。
1. 单⽚机硬件介绍只要做上位机开发，就离不开通信协议。
⼀般来说，单⽚机可以与上位机之间以串⼝通信为主，当然也不排除现在有的单⽚机也集成了以太⽹⼝。
就串⼝通信⽽⾔，常⽤的⼏种通信⽅式，包括串⼝⾃定义协议、Modbus协议、CAN总线，接下来介绍的这个单⽚机是某个锂电池的核⼼板，它主要是⽀持Modbus协议和CAN总线的⽅式。
图表 1单⽚机硬件2. 通信测试(1)这⾥我们选择的是基于485总线的ModbusRTU通信协议，如果要实现上位机开发，需要单⽚机开发⼈员提供⼀份通信变量表，如果读取变量较多或者不连续，需要进⾏分组读取。
(2)通信变量表⼀般包含参数名称、Modbus地址、存储区、数据类型、换算公式等内容，能够将通信变量表看明⽩并完成通信测试，是能够完成上位机开发的前提。
(3)这⾥，我截取部分变量表跟⼤家做⼀个分析：图表 2 Modbus寄存器表上表中，以电芯总电压为例，Modbus地址为0x1003，对应⼗进制即为4099，寄存器地址即为44100，读取类型为ushort类型，换算公式为读取之后乘以0.01，⽐如读取值为5630，即为5.63V。
分析明⽩之后，我们就可以先⽤ModbusPoll软件来⼀波初步测试，如果需要Modbus软件资料的，可以关注⼀下喜科堂官⽅关注：dotNet ⼯控上位机，然后像聊天⼀样发送关键词：Modbus软件套装即可。
这⾥我们需要通过485转USB连接到电脑中，然后通过设备管理器，看到端⼝号为COM4。
单片机中通信协议的定义与解析
单片机中的通信协议是指在单片机之间进行数据传输时所遵循的规则和标准。
它规定了数据传输的格式、传输的方式、传输的速率、数据的校验方式等，以确保数据传输的准确性和可靠性。
下面将对通信协议的定义和解析进行介绍。
定义：通信协议是单片机之间进行数据传输时所遵循的规则和标准，它规定了数据传输的格式、传输的方式、传输的速率、数据的校验方式等。
通信协议通常包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等层次。
解析：1. 物理层：物理层是通信协议的最底层，它规定了数据传输的硬件接口和传输介质，如串口、USB、以太网等。
物理层规定了信号的电平、传输速率、信号的编码方式等，以确保数据能够正确地传输。
2. 数据链路层：数据链路层负责将物理层传输的数据进行打包和拆包，并处理错误检测和流量控制等问题。
它通常使用MAC地址来标识设备，并通过帧的方式来传输数据。
3. 网络层：网络层负责将不同的网络连接起来，并处理路由、寻址和数据包转发等问题。
它通常使用IP地址来标识设备，并通过IP数据包的方式来传输数据。
4. 传输层：传输层负责建立、维护和拆除传输连接，并处理数据传输的可靠性问题。
它通常使用TCP或UDP协议来传输数据，并通过数据流或报文的方式来传输数据。
5. 应用层：应用层是通信协议的最上层，它负责处理具体的业务逻辑和数据交换问题。
它通常使用特定的协议来传输数据，如MQTT、HTTP、蓝牙等。
在单片机之间的通信中，常用的通信协议有串口通信协议、USB通信协议、网络通信协议等。
其中，串口通信协议是最常用的通信协议之一，它通过串行通信的方式将数据从一个单片机传输到另一个单片机。
USB通信协议则是一种高速、可靠的数据传输方式，通常用于需要大量数据的场景。
而网络通信协议则可用于将单片机连接到互联网，实现远程控制和数据交换。
总之，通信协议是单片机之间进行数据传输时所遵循的规则和标准，它规定了数据传输的格式、传输的方式、传输的速率、数据的校验方式等，以确保数据传输的准确性和可靠性。
单片机远程监测系统的通信协议与远程控制
单片机远程监测系统的通信协议与远程控制一、引言单片机远程监测系统是一种通过网络实现数据传输和远程控制的智能监测系统。
为了实现系统的正常运行和实时监测，需要设计合适的通信协议和远程控制方式。
本文将探讨单片机远程监测系统的通信协议和远程控制的相关技术。
二、通信协议1. 串口通信在单片机系统中，常用的通信方式之一是串口通信。
通过串口通信，单片机可以与上位机或其他外部设备进行数据交换。
通常采用的是RS232或RS485协议。
RS232协议使用一对数字信号线进行数据交换，速度较慢但传输距离较短。
RS485协议支持多个设备同时进行数据交换，传输速度较快且传输距离较长。
2. 网络通信随着互联网的发展，使用网络通信成为一种常见的方式。
通过以太网或Wi-Fi等方式，可以实现单片机与外部设备之间的远程数据传输。
常见的网络通信协议有TCP/IP、UDP和HTTP等。
TCP/IP协议可保证数据传输的可靠性，适用于需要确保数据完整性的应用场景。
UDP协议传输速度快，但不保证数据的可靠性，适用于实时性要求较高的应用场景。
HTTP协议主要用于数据的展示和交互，适用于Web应用。
3. 无线通信在一些场景下，使用无线通信更为方便。
常见的无线通信技术包括蓝牙、ZigBee和LoRa等。
蓝牙通信适用于近距离通信，适合小范围内的数据传输和远程控制。
ZigBee是一种低功耗、低速率、近距离的无线通信技术，适用于对功耗要求较高的应用场景。
LoRa技术采用长距离、低功耗的无线通信方式，适用于远程通信场景。
三、远程控制1. 基于手机APP的远程控制当前，手机成为人们不可或缺的工具之一。
通过开发相应的手机APP，可以实现对远程监测系统的控制。
用户可以通过手机APP对单片机进行指令发送和参数设置，实现对监测节点的远程控制。
通过手机APP，用户可以随时随地对监测系统进行实时监测和控制。
2. 基于Web页面的远程控制利用现代化的Web技术，可以通过浏览器实现对远程监测系统的控制。
单片机与上位机通信协议的制定解析
单片机与上位机通信协议的制定单片机和上位机的串口通信协议分为上行协议和下行协议，要分别制定!上行协议，即由单片机向上位机发送数据。
下行协议，即由上位机向单片机发送数据。
而通信协议又要分固定长度和不定长度两种本文所介绍的协议属于简单的固定字长的通信协议！下行协议由四个字节构成上表是简单的上位机对单片机的控制指令下述函数是C艸封装的串口通信类中的发送函数的封装public void SerSe ndCommu(byte orderDef, byte data)// 参数1为命令字，参数二为要发送的数//据，需要时可直接调用Byte[] BSe ndTemp = new Byte[SEND_LENTH];BSe ndTemp[O] = PRE;BSe ndTemp[1] = orderDef;BSe ndTemp[2] = data;BSe ndTemp[3] = END; this.serialPort1.Write(BSendTemp, 0, SEND_LENTH);}下位机中用中断方式接收字符，本文用的是GCC语言，下面是串口接收数据中断ISR(USART_RXC_vect) 〃串口接收中断{un sig ned char status,data;status = UCSRA; //** 首先读取UCSRA勺值，再读取UDR fi，顺序不能颠倒，否则读取UDR后的UCSRA勺//值即会改变**data = UDR;if(!Uart_RecvFlag)〃判断缓存中的数据是否读完，读完则接收指令{if((status&( (1<<FE)|(1<<PE)|(1<<DOR)))==0){rx_buffer[rx_cou nter]=data;rx_co un ter++;switch(rx_cou nter){case 1:if(data!=USART_BEGIN_STX)rx_co un ter=0;break;case 4:rx_co un ter=0;if(data==USART_END_STX)Uart_RecvFlag=1;break;}}}在单片机主循环程序的最前部分进行指令译码if(Uart_RecvFlag)〃接收到命令{ _switch(rx_buffer[1]){ _case OxAA://单片机状态命令控制；ucWorkStatue=rx_buffer[2];〃指令数据break;case OxDD://PWM值修改指令OCR2=rx_buffer[2];break;case 0xFF://初始温度设定break;} Uart_RecvFlag=0;} _//随后进行执行指令switch(ucWorkStatue) {case 1:// 空闲模式break;case 2://测量模式，但不输出break;case 3://测量模式，由串口输出break; case 4://PWM输出测试break;default:break;}这样就可以利用串口对单片机进行在线命令控制了;上行协议的制定!和下行协议基本一致！在AVR单片机程序中定义了串口通信输出缓冲区，缓冲区的字长正好为协议的长//串口发送缓冲区变量声明volatile un sig ned char tx_buffer[TX_BUFFER_SIZE];〃定义串口发送缓冲区volatile unsigned char tx_wr_index=0,tx_rd_index=0,tx_counter=0;//rx_wr_index 针,rx_rd」ndex 读指针,rx_counter 缓冲区数据个数写指//USART发送函数void USART_Transmit(unsigned char data)// 发送数据函数{while(tx_counter==TX_BUFFER_SIZE);// 输出缓冲区满，等待asm("cli");if(tx_counter||((UCSRA & DATA_REGISTER_EMPTY)==0)){tx_buffer[tx_wr_index]=data;if(++tx_wr_index==TX_BUFFER_SIZE)tx_wr_index=0;++tx_counter;}elseUDR = data;asm("sei");}// 发送中断服务程序ISR(USART_TXC_vect)//USAR■发送数据中断{if(tx_counter){--tx_counter;UDR=tx_buffer[tx_rd_index]; if(++tx_rd_index==TX_BUFFER_SIZE){tx_rd_index=0;}}}在C#编写的上位机中，利用串口接收事件响应方法定义serialPort1.ReceivedBytesThreshold = RECEIVE_LENTH;在时间响应事件中调用协议分析处理函数serialPortCaculate() 来分析协议private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e){bel_dispzedNum.Invoke(newMethodInvoker(delegateint inNumSData=0; try{inNumSData =this.serialPort1.BytesToRead;b_serial_bufin_diplay.T// 串行数据处理 // 图像显示 byte dataID= 0x00; double temp =this.serialPortCaculate(ref dataID);switch(dataID){case TEMVAL:()break;}// 匿名方法catch { }ext = inNumSData.ToString();break;default:this.serialPort1.DiscardInBuffer}));/////// 接收转换协议, 接收数据时直接调用private double serialPortCaculate(ref byte dataID){Byte[] BReceiveTemp = new Byte[RECEIVE_LENTH];for (int i = 0; i < RECEIVE_LENTH; i++)// 接收定长数据字符串{ BReceiveTemp[i] = Convert.ToByte(this.serialPort1.ReadByte());}dataID=BReceiveTemp[1];switch (BReceiveTemp[1]){case TEMVAL: default :}}。
单片机通讯协议
CSerialPort向父类发送的消息号如下：
#define WM_COMM_RXCHAR WM_USER+7 // A character was received and placed in the input buffer.
因此需要手动添加此消息的响应函数：
else
state_machine = 0; // 状态机复位
}
else if(state_machine == 1)
{
if(rcvdat == 0xAA) // 接收到帧头第二个数据
state_machine = 2;
else
state_machine = 5;
else
state_machine = 0;
}
else if(state_machine == 5)
{
lencnt = 0; // 接收数据计数器
rcvcount = rcvdat; // 接收数据长度
state_machine = 0; // 状态机复位
}
else if(state_machine == 2)
{
if(rcvdat == 0x7E) // 接收到帧头第三个数据
state_machine = 3;
else
state_machine = 0; // 状态机复位
通信中的数据往往以数据包的形式进行传送的，我们把这样的一个数据包称作为一帧数据。类似于网络通信中的TCPIP协议一般，比较可靠的通信协议往往包含有以下几个组成部分：帧头、地址信息、数据类型、数据长度、数据块、校验码、帧尾。
帧头和帧尾用于数据包完整性的判别，通常选择一定长度的固定字节组成，要求是在整个数据链中判别数据包的误码率越低越好。减小固定字节数据的匹配机会，也就是说使帧头和帧尾的特征字节在整个数据链中能够匹配的机会最小。通常有两种做法，一、减小特征字节的匹配几率。二、增加特征字节的长度。通常选取第一种方法的情况是整个数据链路中的数据不具有随即性，数据可预测，可以通过人为选择帧头和帧尾的特征字来避开，从而减小特征字节的匹配几率。使用第二种方法的情况更加通用，适合于数据随即的场合。通过增加特征字节的长度减小匹配几率，虽然不能够完全的避免匹配的情况，但可以使匹配几率大大减小，如果碰到匹配的情况也可以由校验码来进行检测，因此这种情况在绝大多说情况下比较可靠。
单片机串口通讯协议
单片机串口通讯协议单片机串口通讯协议1.约定将计算机方称为上位机，将单片机方统称下位机。
数据格式均采用二进制码。
2.通信过程描述通信采用主从式，一问一答，非问莫答，避免下位机同时发送数据产生冲突。
联机过程:1)握手每次运行时，上位机对每一个下位机均发送握手命令，下位机接收正确回送握手成功，否则回送错误。
上位机据此来确定下位机的状态（是否联机）。
2)命令通常状态下，上位机发送相关命令，下位机根据命令回送相关数据。
3.通信数据帧格式1)起始符：标识一次发送的开始1字节，默认位23H2)下位机类别：区分下位机的类别，不用时为03)下位机地址号：指示下位机的序号，不用时为01字节。
如15号机：0FH4)命令：2字节，区分不同的操作5)校验标志1字节,无校验时为0，异或校验时为1，CRC校验时为26)数据长度2字节，指示实际有效数据的个数，不用时为07)数据：实际有效数据数据长度个字节8)校验码：有效数据的校验码，如校验标志为0，此字节省9)结束符：标识一次发送的结束1字节，正确为5AH，错误为55H下位机回送数据格式同上。
4.详细命令与数据格式----举两个例子1)握手命令0x0A,0x0D格式:起始符(1)+下位机类别(1)+下位机地址号(1)+命令(2)+校验标志（1)+数据长度(2)+结束符(1)例：2300000A0D0000005A2)下载命令0x44,0x46格式:起始符(1)+下位机类别(1)+下位机地址号(1)+命令(2)+校验标志（1)+数据长度(2)+数据(？)+校验码(1)+结束符(1)其中：回送时状态=0：无申请；例：23000044460100050001000000015A频率特性实验通讯步骤1、握手：上位机发送指令-2300000A0D0000005A下位机返回数据-2300000A0D0000005A2、启动指令：上位机发送指令-2300000400000010原有16个数据5A下位机无数据返回3、查询指令：上位机发送指令-23000004000000100815个任意数据5A下位机如果有转换数据则返回-23000010000007E47E4H个数据5A或者-23000010000000C8C8H个数据5A下位机如果没有转换数据则无数据返回其他返回数据：原来返回-EEEEEEEE改为返回-230000EE0D0000005A原来返回-AAAAAAAA改为返回-230000AA0D0000005A首先进行握手，握手通过后发送启动指令，延时后发送查询指令，收到转换数据后处理，没收到转换数据，再延时后发送查询指令，反复进行。
单片机上下位机协议书
单片机上下位机协议书甲方提供的，用于特定应用的微型计算机系统。
1.2 “上位机”是指用于控制单片机的计算机系统，通常具有图形用户界面(GUI)。
1.3 “下位机”是指本协议中的单片机，作为被控制的对象。
## 第二条协议目的2.1 本协议旨在明确甲方与乙方之间关于单片机上下位机系统开发、调试、维护及技术支持等方面的合作事宜。
## 第三条甲方权利与义务3.1 甲方负责提供单片机硬件及相关技术文档。
3.2 甲方应保证所提供的单片机硬件质量符合双方约定的标准。
3.3 甲方有义务为乙方提供必要的技术支持和培训。
## 第四条乙方权利与义务4.1 乙方负责开发上位机软件，并确保其与甲方提供的单片机兼容。
4.2 乙方应保证上位机软件的开发质量，并负责软件的调试和维护。
4.3 乙方有权根据项目需要，向甲方提出技术支持请求。
## 第五条知识产权5.1 甲方提供的单片机硬件及其技术文档的知识产权归甲方所有。
5.2 乙方开发的上位机软件的知识产权归乙方所有。
5.3 双方应尊重对方的知识产权，并在本协议规定的范围内使用。
## 第六条保密条款6.1 双方应对在合作过程中知悉的商业秘密和技术秘密负有保密责任。
6.2 未经对方书面同意，任何一方不得向第三方披露、泄露或允许第三方使用上述保密信息。
## 第七条违约责任7.1 如任何一方违反本协议的任何条款，违约方应承担违约责任，并赔偿守约方因此遭受的一切损失。
## 第八条协议的变更和解除8.1 本协议的任何变更或补充均需双方协商一致，并以书面形式确定。
8.2 如遇不可抗力因素导致本协议无法继续履行，双方可协商解除本协议。
## 第九条争议解决9.1 本协议在履行过程中如发生争议，双方应首先通过友好协商解决。
9.2 若协商不成，任何一方均可向甲方所在地人民法院提起诉讼。
## 第十条其他10.1 本协议未尽事宜，双方可另行协商解决。
10.2 本协议一式两份，甲乙双方各执一份，具有同等法律效力。
基于Modbus协议的上位机与单片机通信的实现与仿真
M odbus协议支持传统的 RS- 232、RS - 422、RS- 485和以 太网设备。许多工 业设 备都在 使用 该协议 作为 他们 之间 的通 讯标准, 图 1为根据 M odbus协议连成的工业网络。
在标准的 M odbus网络上有 2种发送模式: A SCII、RTU。它 规定了消息、数据 的结构、命 令和 就答的 方式。 数据 通讯 采用 主 /从方式, 双向读写。同 时, M odbus协议 对数据 进行 校验, 除
20 11 年 第 6期
仪表技术与 传感器
Instrum ent T echn ique and Sensor
20 11 No 6
基于 M odbus协议的上位机与单片机通信的实现与仿真
朱小超, 徐雪春
( 南昌大学理学院, 江西南昌 330001)
摘要: 介绍了以单片机 (M CU )为核心处理器的测 控设备 与上位 机进行 通信的实 现过程, 详 细分析 了 M odbus通 信协
单片机和上位机 aes 加密通讯流程
单片机和上位机 aes 加密通讯流程随着当今互联网技术的快速发展，网络安全问题已经成为了一个普遍存在的问题。
特别是在信息传输中，如何对数据进行加密已经成为了一个不可忽视的问题。
在单片机和上位机之间的信息传输中应用AES（Advanced Encryption Standard，综合加密标准）加密技术成为了传输数据的主要方案。
下面就单片机和上位机AES加密通讯流程进行详细介绍：1.创建AES加密对象在上位机中，需要打开一个加密对象并指定密钥。
通常使用C#或JAVA进行AES加密设置。
这里以C#为例：```csharpAes aesEncryption = Aes.Create();aesEncryption.Key = Encoding.UTF8.GetBytes("密钥");```2.加密数据上位机将需要传输的数据按照特定的格式发送给单片机。
单片机接收到数据后需要使用AES加密对象进行数据加密。
这里还是以C#为例：```csharpbyte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("需要加密的数据");byte[] encryptedData =aesEncryption.CreateEncryptor().TransformFinalBlock(data, 0, data.Length);```3.转换数据格式上位机需要将加密后的数据转换为BASE64格式，以便在网络传输中传递。
C#代码如下：```csharpstring encryptedString =Convert.ToBase64String(encryptedData);```4.解密数据单片机接收到网络传输的加密数据后，需要进行解密。
过程类似于加密过程，需要指定相同的密钥进行解密：```cbyte[] encryptedData = "接收到的加密数据";unsigned char key[] = "密钥";aes_context aes;aes_setkey_dec(&aes, key, 128);aes_crypt_ecb(&aes, AES_DECRYPT, encryptedData, decryptedData);```5.将解密数据发送给上位机单片机将解密后的数据按照特定的格式发送给上位机，上位机接收到数据后即可进行数据解析等操作。
单片机通信协议规范及选用原则详解
单片机通信协议规范及选用原则详解在现代电子设备中，单片机的应用越来越广泛。
而单片机之间的通信协议则成为了设备间进行数据交换的关键。
本文将详细探讨单片机通信协议规范以及选用的原则，帮助读者更好地理解和选择适合自己项目的通信协议。
首先，我们需要明确什么是单片机通信协议。
单片机通信协议是一种规定了数据传输格式和通信流程的标准，不同的协议具有不同的操作特征，通过这些协议，单片机可以在数据交互的过程中实现信息的传输、交换和控制。
通信协议的选择对于整个系统的性能和稳定性非常重要。
接下来，我们将介绍一些常见的单片机通信协议，以及它们的特点和适用场景。
1. UART（通用异步收发传输）协议：UART是一种异步串行通信协议，它使用简单、成本低廉，并且能够在较长距离上进行可靠的通信。
UART协议的特点是发送和接收数据之间没有固定的时间间隔，而是通过起始位、数据位、校验位和停止位来传输数据。
这种协议适用于简单的点对点通信和中等速度的通信需求。
2. SPI（串行外设接口）协议：SPI协议是一种同步串行通信协议，它可以实现高速的数据传输，常用于外设和单片机之间的通信。
SPI协议使用四根线传输数据：时钟线、数据线、主从选择线和片选线。
SPI协议具有快速的数据传输速度和灵活的数据帧格式，适用于对速度要求较高的场景，如存储卡、传感器和显示器等。
3. I2C（串行双向通信总线）协议：I2C协议是一种串行双向通信协议，它可以实现多个设备之间的通信，并且占用的引脚比较少。
I2C协议使用两根线传输数据：时钟线和数据线。
I2C协议具有简单的硬件电路、可靠的错误检测和纠正机制，适用于多个设备之间的通信和控制，如传感器阵列和扩展模块等。
4. CAN（控制器局域网）协议：CAN协议是一种用于实时控制和数据传输的通信协议，特别适用于汽车、工业控制和航空等领域。
CAN协议使用差分信号进行数据传输，具有高可靠性、抗干扰性强和较长的通信距离等特点。
CAN协议还支持多主机通信、广播和多帧数据传输等功能。
基于单片机与上位机的通信系统设计
基于单片机与上位机的通信系统设计本论文主要阐述的是基于单片机与上位机的通信系统设计，实现上位机与AVR单片机之间数据的传输。
第一部分详细说明了系统的结构框图和系统中各个重要模块的设计方案，并根据情况的不同选择了不同的方案。
第二部分是系统中下位机各部分的原理及具体硬件电路图的设计，并使用了protel 99se辅助软件绘制原理图。
这部分包括温度检测、液晶显示等，可以通过串口将当前温度值传递给上位机。
第三部分是串口通信的说明及通信协议的制定。
第四部分是系统上位机用户界面的设计和实现。
这里应用了Visual Basic 6.0编程软件设计操作界面。
用户可以根据需要设置串口，发送指令并可以在操作界面显示。
第五部分说明了本设计的程序软件流程图，具体说明了程序的运行流程，说明了软件设计思想。
本系统综合单片机原理及接口技术、串口传输技术、上位机控制等技术设计出基于AVR单片机与上位机的通信系统。
该系统可以用于简单的数据传输，检测控制等。
具有较好实用价值。
关键字：上位机串行通信通信协议This paper mainly expounds the single chip microcomputer and computer communication system design, realization between SCM and PC AVR micro data transmission. The first part detailed explanation of the system structure diagram and system design scheme of various important modules, and according to the situation of different choice different scheme. The second part is the system of machine parts below the principle and specific hardware circuit design, and using the Protel 99se auxiliary software rendering diagram. This section includes temperature detection, LCD display, etc, can be passed through serial current value to PC. The third part is the serial communication and communication agreement. The fourth part is the system PC user interface design and realization. Here the Visual Basic 6.0 programming application software design interface. Users can set according to need, can send instructions and serial interface display in. The fifth part of the program design shows the software flow chart, the procedure of the operation process, the software design thought.This system integrated SCM principle and interface technology, serial transmission technology, computer control technology is designed based on AVR SCM and PC communications system. This system can be used in the simple data transmission, test and control, etc. Have good practical value.Key words: PC Serial communication Communications protocol目录第一章绪论 (1)1.1系统设计介绍 (1)1.2系统设计意义 (1)1.1系统下位机设计 (3)1.1.1数据显示 (3)1.1.2温度检测 (4)1.2系统通信方式 (4)1.3系统上位机设计 (5)第二章系统下位机硬件设计与实现 (6)2.1控制电路 (6)2.2电源 (7)2.3DS18B20温度检测 (8)2.4单片机显示 (10)第三章串口通信 (13)3.1异步串行通信原理 (13)3.2同步/异步串行收发器USART (13)3.3RS-232串行通信 (15)3.4本设计的通信协议 (18)第四章系统上位机软件设计与实现 (20)4.1初识V ISUAL B ASIC (20)4.2V ISUAL B ASIC 串行通信控件MSC OMM介绍 (22)4.1.1 MSComm控件的引用 (22)4.1.2 MSComm控件工作方式 (24)4.1.3 MSComm控件控制原则 (24)4.1.4 MSComm控件属性说明 (24)4.3上位机系统操作界面的设计与实现 (26)第五章系统程序编写与设计 (28)5.1下位机部分主程序 (28)5.2上位机部分主程序 (28)I总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A：程序 (33)（1）上位机部分程序 (33)（2）单片机部分程序 (36)附录B：电路图 (42)（1）系统总体电路图 (42)（2）电源部分电路图 (43)II第一章绪论1.1 系统设计介绍本课题是基于AVR单片机与上位机通信系统的设计，此设计包括下位机AVR单片机检测，串口通信，上位机用户操作界面部分等。
上位机与51单片机串口通信
上位机与51单片机串口通信目录：1、单片机串口通信的应用2、PC控制单片机IO口输出3、单片机控制实训指导及综合应用实例4、单片机给计算机发送数据：[实验任务]单片机串口通信的应用，通过串口，我们的个人电脑和单片机系统进行通信。
个人电脑作为上位机，向下位机单片机系统发送十六进制或者ASCLL码，单片机系统接收后，用LED显示接收到的数据和向上位机发回原样数据。
[硬件电路图][实验原理]RS-232是美国电子工业协会正式公布的串行总线标准，也是目前最常用的串行接口标准，用来实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通讯。
RS-232串行接口总线适用于：设备之间的通讯距离不大于15m，传输速率最大为20kBps。
RS-232协议以-5V－15V表示逻辑1；以+5V－15V 表示逻辑0。
我们是用MAX232芯片将RS232电平转换为TTL电平的。
一个完整的RS-232接口有22 根线，采用标准的25芯插头座。
我们在这里使用的是简化的9芯插头座。
注意我们在这里使用的晶振是11.0592M的，而不是12M。
因为波特率的设置需要11.0592M的。
“串口调试助手V2.1.exe”软件的使用很简单，只要将串口选择‘CMO1’波特率设置为‘9600’数据位为8 位。
打开串口（如果关闭）。
然后在发送区里输入要发送的数据，单击手动发送就将数据发送出去了。
注意，如果选中‘十六进制发送’那么发送的数据是十六进制的，必须输入两位数据。
如果没有选中，则发送的是ASCLL码，那么单片机控制的数码管将显示ASCLL码值。
//参考源程序#include "reg52.h" //包函8051 内部资源的定义unsigned char dat; //用于存储单片机接收发送缓冲寄存器SBUF里面的内容sbit gewei=P2^4; //个位选通定义sbit shiwei=P2^5; //十位选通定义sbit baiwei=P2^6; //百位选通定义unsigned char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,}; //1~10 void Delay(unsigned int tc) //延时程序{while( tc != 0 ){unsigned int i;for(i=0; i<100; i++);tc--;}}void LED() //LED显示接收到的数据（十进制）{gewei=0; P0=table[dat%10]; Delay(10); gewei=1;shiwei=0; P0=table[dat/10]; Delay(10); shiwei=1;baiwei=0; P0=table[dat/100]; Delay(10); baiwei=1;}///////功能:串口初始化,波特率9600，方式1/////////void Init_Com(void){TMOD = 0x20;PCON = 0x00;SCON = 0x50;TH1 = 0xFd;TL1 = 0xFd;TR1 = 1;}/////功能:把从上位机接收到的数据原样发送回去///////void main(){Init_Com();//串口初始化while(1){if ( RI ) //扫描判断是否接收到数据，{dat = SBUF; //接收数据SBUF赋与datRI=0; //RI 清零。
与上位机通讯协议
1. 通讯协议
1.1 通讯设置：
数据格式：
起始位+ 8 位数据位+ 1位停止位，奇校验；
波特率：
19200 baud
1.2 50E向上位机发送的实时数据：
发送数据：5字节格式，每秒钟60个包，第7位为同步位。
发送数据：每3个字节为1包，前3包发送的数据为存储开始的时间，以后的为存储的脉率和血氧值。
1.3.1 发送时间的协议
1.3.2 发送数据的协议
发送数据：每3个字节为1包。
格式：存储开始的时间(3包) +存储的字节数（1包）+ 存储的脉率和血氧值；
1.3.1 发送时间的协议
1.3.2 发送存储的字节数的协议
1.3.2 发送数据的协议
1.4 上位机向50E发送的命令：。
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单片机与上位机通信协议的制定
单片机和上位机的串口通信协议分为上行协议和下行协议，要分别制定！
上行协议，即由单片机向上位机发送数据。
下行协议，即由上位机向单片机发送数据。
而通信协议又要分固定长度和不定长度两种
本文所介绍的协议属于简单的固定字长的通信协议！
下行协议由四个字节构成
上表是简单的上位机对单片机的控制指令
下述函数是C#中封装的串口通信类中的发送函数的封装
public void SerSendCommu(byte orderDef, byte data)//参数1为命令字，参数二为要发送的数
//据，需要时可直接调用
{
Byte[] BSendTemp = new Byte[SEND_LENTH];
BSendTemp[0] = PRE;
BSendTemp[1] = orderDef;
BSendTemp[2] = data;
BSendTemp[3] = END;
this.serialPort1.Write(BSendTemp, 0,
SEND_LENTH);
}
下位机中用中断方式接收字符，本文用的是GCC语言，下面是串口接收数据中断
ISR(USART_RXC_vect)//串口接收中断
{
unsigned char status,data;
status = UCSRA; //**首先读取UCSRA的值，再读取UDR值，顺序不能颠倒，否则读取UDR后的UCSRA的
//值即会改变**
data = UDR;
if(!Uart_RecvFlag)//判断缓存中的数据是否读完，读完则接收指令
{
if((status&((1<<FE)|(1<<PE)|(1<<DOR)))==0)
{
rx_buffer[rx_counter]=data;
rx_counter++;
switch(rx_counter)
{
case 1:
if(data!=USART_BEGIN_STX)
rx_counter=0;
break;
case 4:
rx_counter=0;
if(data==USART_END_STX)
Uart_RecvFlag=1;
break;
}
}
}
}
在单片机主循环程序的最前部分进行指令译码
if(Uart_RecvFlag)//接收到命令
{
switch(rx_buffer[1])
{
case 0xAA://单片机状态命令控制；
ucWorkStatue=rx_buffer[2];//指令数据
break;
case 0xDD://PWM值修改指令
OCR2=rx_buffer[2];
break;
case 0xFF://初始温度设定
break;
}
Uart_RecvFlag=0;
}
//随后进行执行指令
switch(ucWorkStatue)
{
case 1://空闲模式
break;
case 2://测量模式，但不输出
break;
case 3://测量模式，由串口输出
break;
case 4://PWM输出测试
break;
default:
break;
}
这样就可以利用串口对单片机进行在线命令控制了；
上行协议的制定！
和下行协议基本一致！
在AVR单片机程序中定义了串口通信输出缓冲区，缓冲区的字长正好为协议的长度;
//串口发送缓冲区变量声明
volatile unsigned char tx_buffer[TX_BUFFER_SIZE];//定义串口发送缓冲区
volatile unsigned char
tx_wr_index=0,tx_rd_index=0,tx_counter=0;//rx_wr_index写指
针,rx_rd_index读指针,rx_counter缓冲区数据个数
//USART发送函数
void USART_Transmit(unsigned char data)//发送数据函数
{
while(tx_counter==TX_BUFFER_SIZE);//输出缓冲区满，等待
asm("cli");
if(tx_counter||((UCSRA & DATA_REGISTER_EMPTY)==0))
{
tx_buffer[tx_wr_index]=data;
if(++tx_wr_index==TX_BUFFER_SIZE)
tx_wr_index=0;
++tx_counter;
}
else
UDR = data;
asm("sei");
}
//发送中断服务程序
ISR(USART_TXC_vect)//USART发送数据中断
{
if(tx_counter)
{
--tx_counter;
UDR=tx_buffer[tx_rd_index];
if(++tx_rd_index==TX_BUFFER_SIZE)
{
tx_rd_index=0;
}
}
}
在C#编写的上位机中，利用串口接收事件响应方法定义
serialPort1.ReceivedBytesThreshold = RECEIVE_LENTH;
在时间响应事件中调用协议分析处理函数serialPortCaculate()来分析协议
private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
bel_dispzedNum.Invoke(new MethodInvoker(delegate
{
//匿名方法
int inNumSData=0;
try
{
inNumSData =
this.serialPort1.BytesToRead;
b_serial_bufin_diplay.T ext = inNumSData.ToString();
//串行数据处理
//图像显示
byte dataID = 0x00;
double temp =
this.serialPortCaculate(ref dataID);
switch(dataID)
{
case TEMVAL:
break;
default:
this. serialPort1.DiscardInBuffer
()
break;
}
}
catch
{ }
}));
}
///////接收转换协议,接收数据时直接调用
private double serialPortCaculate(ref byte dataID)
{
Byte[] BReceiveTemp = new Byte[RECEIVE_LENTH];
for (int i = 0; i < RECEIVE_LENTH; i++)//接收定长数据字符串
{
BReceiveTemp[i] =
Convert.ToByte(this.serialPort1.ReadByte());
}
dataID=BReceiveTemp[1];
switch (BReceiveTemp[1])
{
case TEMVAL:
default :
}
}。