用软件实现PIC16f877a异步串行口通信
用软件实现PIC单片机异步串行口通信的方法
在讨论具体实现方式前,我们先来简单回顾一下异步串行通信的格式定义。发送一个完整的字节信息,必须有“起始位”、“若干数据位”、“奇偶校验位”和“停止位”;必须定义每位信息的时间宽度——每秒发送的信息位个数,即为“波特率”。单片机系统中常用的波特率从300～19 200 b/s。当波特率为1200b/s时,每个信息位的时间宽度为1/1200≈833μs;无数据通信时,数据线空闲状态应该是高电平,“起始位”为低电平,数据位低位先发且后跟奇偶校验位（若有）,“停止位”为高电平,如图1所示。
图1
按图1最基本的异步串行通信时序,软件实现UART在不同架构的单片机上有多种方法。其中数据接收是关键,因异步通信没有可参照的时钟信号,发送方随时都可能发送数据,任何时刻串行数据到来时,系统都应该及时准确地接收。比较而言,本机发送串行数据相对容易,只要对发送出去的电平做持续时间的定时即可。按不同的接收技巧并针对PIC单片机的特点,这里介绍两种常用且十分可靠的方法。
1 三倍速采样法
三倍速采样法顾名思义就是以三倍于波特率的频率对接收引脚Rx进行采样,保证检测到“起始位”,又可以调整采样的时间间隔;将有效数据位的采样点控制在码元的中间1/3处,最大限度地减少误码,提高接收的准确性。我们把图1的起始位和部分数据位放大,如图2所示,把每个信息位分成三等份,每等份的时间宽度设为ts,以方便分析。
图2
以三倍频对信息位进行采样时,每个信息位都将可能被采样到三次。当处于空闲状态并检测起始位时,最早检测到起始位低电平的时刻必将落在S0阴影区,虽然每次具体的采样点会在此S0阴影区随机变化。检测到起始位低电平后,间隔4×ts时间,正好是第一位数据位的中间1/3处（图2中Ds阴影区）。此后的数据位、校验位和停止位的采样间隔都是3×ts,所有采样点均落在码元的中间1/3处,采样数据最可靠。
PIC单片机采用此法实现软件UART时,硬件上只要任意定义两个I/O引脚,分别初始化成输入（串行数据接收）和输出（串行数据发送）即可;软件上只要实现定时采样,定时时间间隔在中档以上有中断机制的单片机上可以用不同的定时器（TMR0、TMR1、TMR2等）通过定时中断实现,在低档无中断的PIC单片机上可以控制每次主循环所耗的时间来实现。对于1200 b/s波特率,码元宽度为833μs,采样时间间隔即为278μs。整个串行接收或发送是一个过程控制问题,用状态机方式实现最为高效简易。图3给出了串行接收的参考状态机转移过程。
图3
本刊网络补充版（https://www.sodocs.net/doc/e6473719.html,）中,介绍了简单的C语言参考源程序。此段程序实现1200b/s全双工串行通信,1位起始位,8位数据位,无校验位,1位停止位,没有帧错误等判别。编译环境为HITECH-PICC编译器V8.00PL4或更高版。
在网络补充版的程序中,关键部分是TMR0的中断服务。TMR0每隔278μs左右中断一次,TMR0的中断响应即为软件UART接收和发送全双工通信过程的实现。通过Hitech-PICC 高效的代码编译后,约有150条单字指令代码,整个中断服务平均用约35个指令周期,即实现一路软件UART在4 MHz工作频率下占用MCU约12％的运行带宽。理论上,只要保证MCU 留有足够的运行带宽给其它任务,在此中断服务程序内把接收和发送的代码再复制一份或多份（数据结构独立）,即可实现多路软件UART。当然,如果每路的波特率不同,采样频率必须是最高波特率的三倍。不同波特率的采样点间隔独立调整。
此法最大的好处是软硬件配置极其灵活：接收发送的引脚可以任意定义;采样定时可以用不同的定时器实现;利用同一个定时采样可以方便地实现多路软件UART等。缺点是：不管有无数据通信,始终占用MCU运行带宽;串行通信的波特率不能太高,4 MHz工作的PIC单片机一般能实现2400bps的全双工通信。当然,可以通过提高MCU的振荡频率来实现高波特率通信,当PIC单片机工作在20 MHz时,实现9600b/s绰绰有余。
2 起始位中断捕捉、定时采样法
实现此法的硬件条件是PIC单片机有外部脉冲下降沿中断触发功能,在中档以上PIC单
片机中有RB0/INT外部中断脚,CCP1/CCP2脉冲沿捕捉脚,PORTB的第4/5/6/7电平变化中断脚等都可以满足。另外需配备一个定时器,以定时中断方式对接收码元正确采样,或发送串行数据流。其关键的异步接收工作原理简介如图4所示。
图4
设串行数据位宽度为td。起始位到来时刻（图4 A点）的下降沿触发一个中断并立即响应该中断。在此中断服务中立即关闭本中断使能位（后续的数据流变化无需触发中断）,开启定时器,使其在 1.5td后产生定时中断,用于采样第一个数据位（确保S0采样点落在数据位的中心位置处）;在处理下降沿中断服务的最后,再检测接收端是否还是0电平,以区分窄脉冲干扰。在S0点采样到第一个数据位后的所有采样间隔都是1td,直到收到停止位后,关闭定时器中断,重新开放下降沿捕捉中断,准备接收下一个字节。
异步数据接收和发送的状态机控制流程,除了起始位判断和定时时间参数设置与前述方式不同外,其它几乎一样,此处不再重复。
此法的好处是可以实现较高的通信波特率。对于通信不是很频繁的系统,此软件UART 几乎不耗MCU运行带宽,9600b/s接收或发送在4 MHz运行的PIC单片机上即可轻松实现;另外,由于下降沿中断可以唤醒处于睡眠的单片机,故极易实现通信唤醒的功能。缺点是不能全双工通信（除非另外单独用一个定时器实现发送定时）,异步接收的引脚必须有下降沿触发中断的能力。
上面介绍的两种方法在实际产品设计中都得到了很好的验证,最典型的是红外线自动抄表系统。该系统要求收发均为38 kHz红外调制,串行数据1 200bps半双工通讯。用软件实现此UART,并充分利用PIC单片机CCP模块的脉宽调制PWM输出38 kHz载波时,在单片机外除了一个一体化红外接收头和一个红外发射二极管,无需其它任何外围器件,即可完成所有设计要求,最大程度地减化了硬件设计,降低了成本,提高了系统的可靠性和性能价格比。
以上的侧重点是基本原理的介绍,希望对大家有所帮助。在接收数据的可靠性处理方面没有太多涉及。有兴趣者可以在采样时刻到来时对数据做多次采样,以消除干扰误码;或有其它处理技巧,欢迎和笔者作进一步交流。
本文来自: https://www.sodocs.net/doc/e6473719.html, 原文网址：https://www.sodocs.net/doc/e6473719.html,/mcu/picmcu/0080212.html
PIC16F877A程序如下：
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
__CONFIG(0X3B31);
uchar recdata;
void init();
void delay(uint x);
void interrupt chuankou();
void init()
{
TRISC=0XFF;
TRISB=0X00;
PORTB=0x00;
SPBRG=0X19;//设置波特率为9600bps(初值)
TXSTA=0X24;//发送兼控制寄存器，使能串口发送选择高速波特率RCSTA=0X90;//使能串口工作，连续接收
// TXIE=1;//允许SCI发送中断请求
RCIE=1;//允许SCI接收完成中断请求
RCIF=0;//发送完成，即发送缓冲区空
// TXIF=1;//发送完成，即发送缓冲区空
PEIE=1;//中断控制，使能外部中断
GIE=1;//开放全局中断
}
void main()
{
init();
while(1)
{
switch(recdata)
{
case 0x01:PORTB=0X01;break;//第1个LED灯亮 case 0x02:PORTB=0X02;break;//第2个LED灯亮
case 0x03:PORTB=0X04;break;//第3个LED灯亮
case 0x04:PORTB=0X08;break;//第4个LED灯亮
case 0x05:PORTB=0X10;break;//第5个LED灯亮
case 0x06:PORTB=0X20;break;//第6个LED灯亮
case 0x07:PORTB=0X40;break;//第7个LED灯亮
case 0x08:PORTB=0X80;break;//第8个LED灯亮
}
delay(1);
}
}
void interrupt chuankou()
{
if(RCIF)//判断是否为串口接收中断
{
RCIF=0;//只读位，不能有软件清零
recdata=RCREG;//接收数据并存储
TXREG=recdata;//返送接收到的数据，把接收到的数据发送出去
while(!TRMT);
}
}
void delay(uint x)
{
uint a,b;
for(a=x;a>0;a--)
for(b=110;b>0;b--);
}
单片机串口通信协议程序
#include
case RAA: if (ch==0xaa) gRecState=RLEN; else if (ch==0x55) gRecState=RAA; else gRecState=R55; break; case RLEN: gRecLen=ch; gRecCount=0; gRecState=RDATA; break; case RDATA: RecBuf[gRecCount]=ch; gRecCount++; if (gRecCount>=gRecLen) { gRecState=RCH; } break; case RCH: temp=0; for(i=0;i 一个c语言的串口通信程序范例 分类：技术笔记 标签： c语言 串口通信 通信程序 it 最近接触一个项目，用HL-C1C激光位移传感器+易控组态软件完成生产线高度跳变检测，好久没有接触c c#，一些资料，找来做个记录，也许大家用的着 #include static void interrupt far AsyncInt(void); void Init_COM(int ComPortAddr, unsigned char IntVectNum, int Baud, unsigned char Data, unsigned char Stop, unsigned char Parity) { unsigned char High,Low; int f; comportaddr=ComPortAddr; intvectnum=IntVectNum; CharsInBuf=0;CircIn=0;CircOut=0; f=(Baud/100); f=1152/f; High=f/256; Low=f-High*256; outp(ComPortAddr+3,0x80); outp(ComPortAddr,Low); outp(ComPortAddr+1,High); Data=(Data-5)|((Stop-1)*4); if(Parity==2) Data=Data|0x18; else if(Parity==1) Data=Data|0x8; outp(ComPortAddr+3,Data); outp(ComPortAddr+4,0x0a); 串行通信接口典型应用举例 SCI_FLAG .usect ".data0"，1 ;SCI标志寄存器 TXD_PTR .usect ".data0"，8 ;发送的数据存放区 RXD_PTR .usect ".data0"，8 ;接收到的数据存放区 .include "F2407REGS.H" ;引用头部文件 .def _c_int0 ;（1）建立中断向量表 .sect ".vectors" ;定义主向量段 RSVECT B _c_int0 ;PM 0 复位向量 1 INT1 B GISR1 ;PM 2 中断优先级1 4 INT2 B PHANTOM ;PM 4 中断优先级2 5 INT3 B PHANTOM ;PM 6 中断优先级3 6 INT4 B PHANTOM ;PM 8 中断优先级4 7 INT5 B PHANTOM ;PM A中断优先级5 8 INT6 B PHANTOM ;PM C 中断优先级6 9 RESERVED B PHANTOM ;PM E (保留位) 10 SW_INT8 B PHANTOM ;PM 10 用户定义软件中断— … SW_INT31 B PHANTOM ;PM 3E 用户定义软件中断— ;中断子向量入口定义pvecs .sect ".pvecs" ;定义子向量段 PVECTORS B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0000h B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0001h … B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0005h B SCI_RX_ISR ;保留向量地址偏移量0006h SCI接收中断 B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0007h … B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0041h ;（2）主程序： .text _c_int0 SETC INTM CLRC SXM CLRC OV M CLRC CNF 214 串口协议 所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检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。因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISO'S OSI七层参考模型中的数据链路层。目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。其中，面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中。 一、物理接口标准 1.串行通信接口的基本任务 （1）实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。 （2）进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。因此串并转换是串行接口电路的重要任务。 （3）控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选择和控制的能力。 （4）进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。（5）进行TTL 与EIA电平转换：CPU 和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。 （6）提供EIA-RS-232C 接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM 时，需要9根信号线；近距离零MODEM 方式，只需要3 根信号线。这些信号线由接口电路提供，以便与MODEM 或终端进行联络与控制。 2、串行通信接口电路的组成 为了完成上述串行接口的任务，串行通信接口电路一般由可编程的串行接口芯片、波特率发生器、EIA 与TTL 电平转换器以及地址译码电路组成。其中，串行接口芯片，随着大规模继承电路技术的发展，通用的同步(USRT)和异步（UART）接口芯片种类越来越多，如下表所示。它们的基本功能是类似的，都能实现上面提出的串行通信接口基本任务的大部分工作，且都是可编程的。才用这些芯片作为串行通信接口电路的核心芯片，会使电路结构比较简单。 串口通讯—通信协议 所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检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。因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISO'S OSI七层参考模型中的数据链路层。 目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。其中，面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中。 一、物理接口标准 1.串行通信接口的基本任务 （1）实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。 （2）进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。因此串并转换是串行接口电路的重要任务。 （3）控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选择和控制的能力。 （4）进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。 （5）进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。 （6）提供EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM时，需要9根信号线；近距离零MODEM方式，只需要3根信号线。这些信号线由接口电路提供，以便与MODEM或终端进行联络与控制。 2、串行通信接口电路的组成 为了完成上述串行接口的任务，串行通信接口电路一般由可编程的串行接口芯片、波特率发生器、EIA 与TTL电平转换器以及地址译码电路组成。其中，串行接口芯片，随着大规模继承电路技术的发展，通用的同步(USRT)和异步（UART）接口芯片种类越来越多，如下表所示。它们的基本功能是类似的，都能实现上面提出的串行通信接口基本任务的大部分工作，且都是可编程的。才用这些芯片作为串行通信接口电路的核心芯片，会使电路结构比较简单。 3.有关串行通信的物理标准 为使计算机、电话以及其他通信设备互相沟通，现在，已经对串行通信建立了几个一致的概念和标准，这些概念和标准属于三个方面：传输率，电特性，信号名称和接口标准。 1、传输率：所谓传输率就是指每秒传输多少位，传输率也常叫波特率。国际上规定了一个标准波特率系列，标准波特率也是最常用的波特率，标准波特率系列为110、300、600、1200、4800、9600和19200。大多数CRT终端都能够按110到9600范围中的任何一种波特率工作。打印机由于机械速度比较慢而使传输波特率受到限制，所以，一般的串行打印机工作在110波特率，点针式打印机由于其内部有较大的行缓冲 51串口通信协议（新型篇） C51编程:这是网友牛毅编的一个C51串口通讯程序！ //PC读MCU指令结构：(中断方式，ASCII码表示) //帧：帧头标志|帧类型|器件地址|启始地址|长度n|效验和|帧尾标志 //值： 'n' 'y'| 'r' | 0x01 | x | x | x |0x13 0x10 //字节数： 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 //求和： ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //公司名称：*** //模块名：protocol.c //创建者：牛毅 //修改者： //功能描述：中断方式：本程序为mcu的串口通讯提供(贞结构)函数接口，包括具体协议部分 //其他说明：只提供对A T89c51具体硬件的可靠访问接口 //版本：1.0 //信息：QQ 75011221 ///////////////////////////////////////////////////////////////////// #include VC++串口上位机简单例程(源码及详细步骤) (4.33MB) VC++编写简单串口上位机程序 2010年4月13日10:23:40 串口通信，MCU跟PC通信经常用到的一种通信方式，做界面、写上位机程序的编程语言、编译环境等不少，VB、C#、LABVIEW等等，我会的语言很少，C语言用得比较多，但是还没有找到如何用C语言来写串口通信上位机程序的资料，在图书管理找到了用VC++编写串口上位机的资料，参考书籍，用自己相当蹩脚的C++写出了一个简单的串口上位机程序，分享一下，体验一下单片机和PC通信的乐趣。 编译环境：VC++6.0 操作系统：VMWare虚拟出来的Windows XP 程序实现功能： 1、PC初始化COM1口，使用n81方式，波特率57600与单片机通信。PC的COM口编号可以通过如下方式修改： 当然也可以通过上位机软件编写，通过按钮来选择COM端口号，但是此次仅仅是简单的例程，就没有弄那么复杂了。COM1口可用的话，会提示串口初始化完毕。否则会提示串口已经打开Port already open，表示串口已经打开，被占用了。 2、点击开始转换，串口会向单片机发送0xaa，单片机串口中断接收到0xaa后启动ADC转 换一次，并把转换结果ADCL、ADCH共两个字节的结果发送至PC，PC进行数值转换后在窗口里显示。(见文章末尾图) 3、为防止串口被一只占用，点击关闭串口可以关闭COM1，供其它程序使用，点击后按钮变为打开串口，点击可重新打开COM1。 程序的编写： 1、打开VC++6.0建立基于对话框的MFC应用程序Test， 2、在项目中插入MSComm控件：工程->增加到工程->Components and Controls->双击Registered ActiveX Controls->选择Microsoft Communications Control,version6.0->Insert，按 基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 并行通讯：一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。 并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。 串行通讯：一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。 串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。 而按照串行数据的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。 异步通信：接收器和发送器有各自的时钟； 同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。 1、异步串行方式的特点 所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信的特点可以概括为： ①以字符为单位传送信息。 ②相邻两字符间的间隔是任意长。 ③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以，不需同步。 ④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。 2、异步串行方式的数据格式 异步串行通信的数据格式如图1所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成： ①1位起始位，规定为低电0； ②5～8位数据位，即要传送的有效信息； ③1位奇偶校验位； ④1～2位停止位，规定为高电平1。 3、同步串行方式的特点 所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。同步串行通信的特点可以概括为： ①以数据块为单位传送信息。 ②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。 ③因为一次传输的数据块中包含的数据较多，所以接收时钟与发送进钟严格同步，通常要有同步时钟。 4、同步串行方式的数据格式 同步串行通信的数据格式如图2所示，每个数据块（信息帧）由3个部分组成： ①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志； ②n个连续传送的数据 ③2个字节循环冗余校验码(CRC) 图1 异步串行数据格式图2 同步串行数据格式 Fax: 1-703-709-0985 https://www.sodocs.net/doc/e6473719.html, Allen-Bradley DF1 Serial Communication Interface API The DASTEC Corporation Allen-Bradley DF1 Serial Communication Interface API allows the user to implement bi-directional serial communications to exchange data between applications running on a Windows/WinCE-based system with other devices supporting the Allen-Bradley DF1 full-duplex serial protocol. The devices can be AB devices, other host computers or even other system applications using the API. The Allen-Bradley DF1 Serial Communication Interface API enables a system to acts as a client device to other Allen-Bradley peer devices, initiating read and write operations on behalf of the system applications. The API also allows the system to emulate an Allen-Bradley PLC to respond to read and write requests and thus acts as a “virtual PLC” to other AB peers. The API is available for different Windows/WinCE-based systems/platforms and can be used with C/C++ or Visual Basic. The API consists of two component functionalities, client side and server side. The client side functionality is implemented with a single API DLL. Server side functionality is implemented with a DLL/executable pair. Together these components manage all aspects of the protocol and data exchange including responding to peers with proper acknowledgements, error/success codes and protocol data byte ordering. The system application need only to deal with the data values exchanged in native byte order. The user can employ either the API’s client, server or both functionalities with minimal code implementation. ZHET 系统串口通讯协议 通 讯 技 术 手 册 型号:SYRDS1-485 (SYRDSSS1) SYRDL1-485 (SYRLSSS1) 玺瑞国际企业有限公司 SYRIS International Corp. 通讯技术手册 通讯协议(Protocol) 卡片阅读机模块（Reader Module）的通讯协议（Protocol）皆出自于SYRIS 的一种标准通讯协议，这种协议格式如下表： 1.SOH 和 END 都是一个字节的控制字符： SOH 控制器端定义为 <0x09> 模块端定义为 <0x0A> END 控制器及模块端均固定为 <0x0D> 其中 <0x> 为十六进制表示法. 2.TYPE 为模块型式编号，固定为一个字节，本型式编号固定为“A”. 3.ID为模块端的识别代码，这一字节的 ASCII 字符必须是在 1 <0x31> 到 8 <0x38> 的范围内，假如控制器端传送之ID值与模块地址编号相同时， 则该模块将会接收控制器端所传送的数据，而模块响应时，也会传回相同的地址编号. 4.FC是通讯功能码(Function Code)和资料(DATA)有相关性，固定为一个 字节，这些资料请参考通讯协议表及相关说明. 5.错误讯息判断代码(Error Code)为两个字节，第一个字节为固定为 <0x0E> ，第二个字节为错误代码，请参考错误讯息代码表. 6.8 BITS BCC是所有字符的检查字段，为二个字节，有关 8 BITS BCC 的 信息和范例程序，请参考附录A. 7.RS485传输协议请设定为”E,8,1”，速率为”19200”. 错误讯息代码表(Error Code Table) ※ Error Code #1固定为 <0x0E>. 一、程序代码 #include TI = 0; } T_counter = 0; } uart_receive(void) interrupt 4 { if(RI) { RI = 0; indata[R_counter] = SBUF; R_counter++; if(R_counter>=4) { R_counter = 0; flag = 1; } } } void system_initial(void) { P1M1 = 0x00; P1M0 = 0xff; P1 = 0xff; //初始化为全部关闭 temp3 = 0x3f;//初始化temp3的值与六路输出的初始值保持一致 temp = 0xf0; R_counter = 0; T_counter = 0; } void initial_comm(void) { SCON = 0x50; //设定串行口工作方式:mode 1 ; 8-bit UART,enable ucvr TMOD = 0x21; //TIMER 1;mode 2 ;8-Bit Reload PCON = 0x80; //波特率不加倍SMOD = 1 TH1 = 0xfa; //baud: 9600；fosc = 11.0596 IE = 0x90; // enable serial interrupt TR1 = 1; // timer 1 RI = 0; TI = 0; ES = 1; EA = 1; } using System; using System.Collections.Generic; using https://www.sodocs.net/doc/e6473719.html,ponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Text; using System.Windows.Forms; using System.IO.Ports; namespace SerialPorts { public partial class frm_Main : Form { #region Public Enumerations public enum DataMode { Text, Hex } public enum LogMsgType { Incoming, Outgoing, Normal, Warning, Error }; #endregion private Color[] LogMsgTypeColor = { Color.Orange, Color.Green, Color.Black, Color.Blue, Color.Red }; //禁用和启用程序中各控件的状态 private void EnableControls() { // 基于串口的打开与否，设置控件状态 gbPortSettings.Enabled = !ComPort.IsOpen; btns.Enabled = btnstop.Enabled = txtSendData.Enabled = btnSend.Enabled = ComPort.IsOpen; if (ComPort.IsOpen) btnOpenPort.Text = "关闭串口"; else btnOpenPort.Text = "打开串口"; } //初始化组件的数据，为串口提供相关参数 private void InitializeControlValues() { cmbParity.Items.Clear(); cmbParity.Items.AddRange(Enum.GetNames(typeof(Parity))); cmbStopBits.Items.Clear(); cmbStopBits.Items.AddRange(Enum.GetNames(typeof(StopBits))); cmbPortName.Items.Clear(); foreach (string s in SerialPort.GetPortNames()) cmbPortName.Items.Add(s); cmbPortName.Text = cmbPortName.Items[0].ToString(); cmbParity.Text = cmbParity.Items[0].ToString(); cmbStopBits.Text = cmbStopBits.Items[0].ToString(); cmbDataBits.Text = cmbDataBits.Items[0].ToString(); cmbParity.Text = cmbParity.Items[0].ToString(); cmbBaudRate.Text = cmbBaudRate.Items[0].ToString(); EnableControls(); } //十六进制转换字节数组 private byte[] HexStringToByteArray(string s) 串口通信协议 串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。 的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。 什么是RS-232 RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。 DB-9针连接头 9针串口连接口顺序图 从计算机连出的线的截面。 RS-232针脚的功能： 数据： TXD（pin 3）：串口数据输出(Transmit Data) RXD（pin 2）：串口数据输入(Receive Data) 握手： RTS（pin 7）：发送数据请求(Request to Send) CTS（pin 8）：清除发送(Clear to Send) DSR（pin 6）：数据发送就绪(Data Send Ready) DCD（pin 1）：数据载波检测(Data Carrier Detect) DTR（pin 4）：数据终端就绪(Data Terminal Ready) 地线： GND（pin 5）：地线 其他 RI（pin 9）：铃声指示 什么是RS-422 RS-422（EIA RS-422-AStandard）是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422使用差分信号，RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线 串口通讯协议 波特率9600，数据位8位，起始位1位，停止位2位，校验采用16位CRC校验，校验包括头部信息和数据。 帧定义： 主机发送事件数据定义 u16 const crc_table[256] = { 0x0000U, 0x1021U, 0x2042U, 0x3063U, 0x4084U, 0x50a5U, 0x60c6U, 0x70e7U, 0x8108U, 0x9129U, 0xa14aU, 0xb16bU, 0xc18cU, 0xd1adU, 0xe1ceU, 0xf1efU, 0x1231U, 0x0210U, 0x3273U, 0x2252U, 0x52b5U, 0x4294U, 0x72f7U, 0x62d6U, 0x9339U, 0x8318U, 0xb37bU, 0xa35aU, 0xd3bdU, 0xc39cU, 0xf3ffU, 0xe3deU, 0x2462U, 0x3443U, 0x0420U, 0x1401U, 0x64e6U, 0x74c7U, 0x44a4U, 0x5485U, 0xa56aU, 0xb54bU, 0x8528U, 0x9509U, 0xe5eeU, 0xf5cfU, 0xc5acU, 0xd58dU, 0x3653U, 0x2672U, 0x1611U, 0x0630U, 0x76d7U, 0x66f6U, 0x5695U, 0x46b4U, 0xb75bU, 0xa77aU, 0x9719U, 0x8738U, 0xf7dfU, 0xe7feU, 0xd79dU, 0xc7bcU, 0x48c4U, 0x58e5U, 0x6886U, 0x78a7U, 0x0840U, 0x1861U, 0x2802U, 0x3823U, 0xc9ccU, 0xd9edU, 0xe98eU, 0xf9afU, 0x8948U, 0x9969U, 0xa90aU, 0xb92bU, 0x5af5U, 0x4ad4U, 0x7ab7U, 0x6a96U, 0x1a71U, 0x0a50U, 0x3a33U, 0x2a12U, 0xdbfdU, 0xcbdcU, 0xfbbfU, 0xeb9eU, 0x9b79U, 0x8b58U, 0xbb3bU, 0xab1aU, 0x6ca6U, 0x7c87U, 0x4ce4U, 0x5cc5U, 0x2c22U, 0x3c03U, 0x0c60U, 0x1c41U, 0xedaeU, 0xfd8fU, 0xcdecU, 0xddcdU, 0xad2aU, 0xbd0bU, 0x8d68U, 0x9d49U, 0x7e97U, 0x6eb6U, 0x5ed5U, 0x4ef4U, 0x3e13U, 0x2e32U, 0x1e51U, 0x0e70U, 0xff9fU, 0xefbeU, 0xdfddU, 0xcffcU, 0xbf1bU, 0xaf3aU, 0x9f59U, 0x8f78U, 0x9188U, 0x81a9U, 0xb1caU, 0xa1ebU, 0xd10cU, 0xc12dU, 0xf14eU, 0xe16fU, 0x1080U, 0x00a1U, 0x30c2U, 0x20e3U, 0x5004U, 0x4025U, 0x7046U, 0x6067U, 0x83b9U, 0x9398U, 0xa3fbU, 0xb3daU, 0xc33dU, 0xd31cU, 0xe37fU, 0xf35eU, 0x02b1U, 0x1290U, 0x22f3U, 0x32d2U, 0x4235U, 0x5214U, 0x6277U, 0x7256U, 0xb5eaU, 0xa5cbU, 0x95a8U, 0x8589U, 0xf56eU, 0xe54fU, 0xd52cU, 0xc50dU, 0x34e2U, 0x24c3U, 0x14a0U, 0x0481U, 0x7466U, 0x6447U, 0x5424U, 0x4405U, 0xa7dbU, 0xb7faU, 0x8799U, 0x97b8U, 0xe75fU, 0xf77eU, 0xc71dU, 0xd73cU, 0x26d3U, 0x36f2U, 0x0691U, 0x16b0U, 0x6657U, 0x7676U, 0x4615U, 0x5634U, 0xd94cU, 0xc96dU, 0xf90eU, 0xe92fU, 0x99c8U, 0x89e9U, 0xb98aU, 0xa9abU, 0x5844U, 0x4865U, 0x7806U, 0x6827U, 0x18c0U, 0x08e1U, 0x3882U, 0x28a3U, 0xcb7dU, 0xdb5cU, 0xeb3fU, 0xfb1eU, 0x8bf9U, 0x9bd8U, 0xabbbU, 0xbb9aU, 0x4a75U, 0x5a54U, 0x6a37U, 0x7a16U, 0x0af1U, 0x1ad0U, 0x2ab3U, 0x3a92U, 0xfd2eU, 0xed0fU, 0xdd6cU, 0xcd4dU, 0xbdaaU, 0xad8bU, 0x9de8U, 0x8dc9U, 0x7c26U, 0x6c07U, 0x5c64U, 0x4c45U, 0x3ca2U, 0x2c83U, 0x1ce0U, 0x0cc1U, 0xef1fU, 0xff3eU, 0xcf5dU, 0xdf7cU, 0xaf9bU, 0xbfbaU, 0x8fd9U, 0x9ff8U, 0x6e17U, 0x7e36U, 0x4e55U, 0x5e74U, 0x2e93U, 0x3eb2U, 0x0ed1U, 0x1ef0U }; u16 crc16(u16 crc,const u8 *data, u32 len )len可以为u8,u16,u32 { while (len--) crc = crc_table[(crc >> 8 ^ *(data++)) & 0xffU] ^ (crc << 8); return crc; } 例：u8 *buf=”123456789”; 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。 10 | 电子制作 2018年10月 时传送；串行通信，即数据一位一位顺序传送。串行通信能够节省传输线，特别是数据位数很多和远距离数据传送时，这一优点更为突出。现在流行的高级语言一般都支持对串口的直接操作，常用的单片机也把串行通讯口作为一个标准接口集成在单片机内，串行通讯接口的开发具有开发周期短，开发简单等特点。目前异步串行通信已广泛用于微机之间的通信、工业控制系统中的数据采集与控制、远程数据的传送等方面。 1 串口通信的基本原理 串口在嵌入式系统当中是一类重要的数据通信接口，其本质功能是作为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。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)。 典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送数据线，（3）接收数据线。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：波特率是一个衡量通信速度的参数，它表示每秒钟传送的bit的个数；数据位是衡量通信中实际数据位的参数，当计算机发送一个信息包，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你的需求；停止位用于表示单个包的最后一位，典型的值为1，1.5和2位，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；奇偶校验位是串口通信中一种简单的检错方式，有四种检错方式——偶、奇、高和低，也可以没有校验位。做出统一规定。 在控制系统中，单片机间通信一般采用异步串行通信，传统的异步串行通信协议一般采用如图1所示的命令格式，命令消息包括帧头（命令码）、数据帧、校验帧；响应消息为ACK信号（ACK取不同的值，例如：正确响应 ACK = 0x55；错误响应 ACK = 0xAA）。由于在串口通信中还存在很多不可靠的因素，例如由于电磁干扰造成的帧字节丢失、传输误码，以及因主从单片机处理繁忙而造成的响应延迟等。传统的通信协议难以克服由于单片机处理繁忙而造成的响应延迟现象。如图2所示，当主芯片发送[命令1]后，当超过响应等待时间而没有得到ACK时，主芯片发[命令2]，而此时在下一个响应等待时间内收到两次[ACK]，这时将导致主芯片做出错误判断，调用并非本意的程序执行，严重影响系统的正常运行。因此，本文在通信协议的设计中，采用响应消息加权的方法，提高了通信的可靠性，保证系统正常运行。 图1 通信命令格式 图2 通信时序 本响应消息加权式通信协议，实现方式如下：通信协议c语言串口通信范例
串行通信接口典型应用举例
串口协议
串口通信协议
51串口通信协议(新型篇)
VC++_串口上位机编程实例
通信协议简介及区别(串行、并行、双工、RS232等)
AB DF1串口通讯协议API接口
系统串口通讯协议
单片机串口通信C程序及应用实例
CSharp串口通信
串口通信协议
串口通讯协议
UART串口通信设计实例
异步串行通信协议的设计与实现