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串口通信电路基本原理

串口通信电路基本原理

串口通信电路是一种常见的通信方式,通过串行通信线路实现设备之间的数据传输。其基本原理如下:

1. 串行通信线路:串口通信电路通常使用串行通信线路,如RS-232、RS-485、USB等。这些线路可以将数据从一个设备传输到另一个设备,实现设备之间的通信。

2. 串行通信协议:串口通信电路使用特定的串行通信协议,如RS-232协议、RS-485协议等。这些协议规定了数据传输的格式、传输速率、数据位长度、校验方式等参数,以确保数据传输的正确性和可靠性。

3. 数据传输方式:串口通信电路采用异步串行通信方式,即数据以字符为单位,按照一定的顺序进行传输。在传输过程中,每个字符包含数据位、校验位和停止位等组成部分。

4. 波特率:波特率是串口通信中最重要的参数之一,它决定了数据传输的速度。不同的设备可能需要不同的波特率来匹配它们的传输速率。

综上所述,串口通信电路的基本原理是通过串行通信线路和特定的串行通信协议,实现设备之间的数据传输。在传输过程中,使用异步串行通信方式,并遵循一定的字符格式和波特率等参数。

以上就是串口通信电路的基本原理,通过了解这些原理,我们可以更好地理解和应用串口通信电路,实现设备之间的数据传输和控制。

单片机串口通讯协议

单片机串口通讯协议 一、概述 单片机串口通讯协议是一种广泛使用的通信协议,它通过串行通信接口实现数据的传输和交换。这种协议通常用于微控制器、传感器、执行器等设备之间的通信,具有简单、可靠、高效等优点。 二、通讯协议组成 单片机串口通讯协议主要由以下几部分组成: 1、物理层:这是协议的最底层,负责数据的实际传输。它涉及到串行通信的物理接口,如RS-23 2、RS-485、SPI等。 2、数据链路层:这一层负责数据的打包和解包,以及错误检测和纠正。它确保数据在传输过程中能够正确无误地到达目的地。 3、传输层:这一层负责数据的分段和重组,以确保数据能够高效地传输。它还提供了流量控制机制,以避免数据的拥塞和丢失。 4、应用层:这一层负责定义数据的内容和格式,以及数据的使用方式。它由一系列应用协议组成,如Modbus、Profinet等。

三、通讯协议的实现 单片机串口通讯协议的实现通常需要以下几个步骤: 1、物理连接:首先需要将单片机与目标设备通过串行通信接口连接起来,建立物理通道。 2、初始化:然后需要对串行通信接口进行初始化,包括设置波特率、数据位、停止位等参数。 3、数据传输:在初始化完成后,可以通过串行通信接口发送和接收数据。发送数据时,需要将数据打包成协议规定的格式,然后通过接口发送出去;接收数据时,需要从接口接收数据,然后进行解包处理。 4、错误处理:在数据传输过程中,需要进行错误检测和纠正,以确保数据的正确性。如果发现错误,需要进行相应的处理,如重发数据或报告错误。 5、关闭连接:当数据传输完成后,需要关闭串行通信接口,释放资源。 四、总结 单片机串口通讯协议是一种简单、可靠、高效的通信协议,广泛应用

RS232 通讯原理

RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理?RS422 是什么? RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线 RS-232是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mb/s,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。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。 备注:以上是官方的专业描述,看不懂没有关系,大致有个印象就可以了,有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究,我再用通俗的语言补充描述一下 RS232通讯的基础知识: RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备(控制器)进行通讯的方式。 通讯距离:9600波特率下建议在13米以内。

通讯速率(波特率 Baud Rate ):缺省常用的是 9600 bps ,常见的还有 1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大,传输速度越快,但稳定的传输距离越短,抗干扰能力越差。 备注:一般台式机会自带1-2个串口插座(公头 (9针插头上带针的俗称公头,带针孔的俗称母头)),现在的笔记本一般不带串口插座,可以购买 USB 串口转换器,具体请参考 怎样使用USB 串口转换器? 公头 接线端子排序图 母头 接线端子排序图 一般只用 2 3 5 号三根线。

串行通讯原理说明--RS232_UART

串行通讯原理说明--RS232,UART电平等介绍 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。 能够完成上述“串<- ->并”转换功能的电路,通常称为“通用异步收发器” (UART:Universal Asynchronous Receiver and Transmitter), 典型的芯片有:Intel 8250/8251,16550。 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 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上: 信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V~+15V 信号无效(断开,OFF状态,负电压) = -3V~-15V 数据传输时,低位在前,高位在后 数据位:1位、2位 停止位:1位、1.5位、2位 .流控制在串行通讯中的作用 解决丢失数据的问题 .硬件流控制 硬件流控制常用的有RTS/CTS(请求发送/清除发送)流控制和DTR/DSR(数据终端就绪/ 数据设置就绪)流控制 .软件流控制 一般通过XON/XOFF来实现软件流控制。 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

485通讯--原理

485通讯原理 典型的串行通讯标准是RS232和RS485.它们定义了电压,阻抗等.但不对软件协议给予定义 区别于RS232, RS485的特性包括: 1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6) V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS -232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。 2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。 4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而 RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。 RS485编程 串口协议只是定义了传输的电压,阻抗等,编程方式和普通的串口编程一样!! RS-232与RS-422之间转换原理和接法 通常我们对于视频服务器、录像机、切换台等直接播出、切换控制主要使用串口进行,主要使用到RS- 232、RS-422与RS-485三种接口控制。下面就串口的接口标准以及使用和外部插件和电缆进行探讨。 RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。例如:视频服务器都带有多个RS422串行通讯接口,每个接口均可通过RS422通讯线由外部计算机控制实现记录与播放。视频服务器除提供各种控制硬件接口外,还提供协议接口,如RS422接口除支持RS422的Profile协议外,还支持 Louth、Odetics 、BVW等通过RS422控制的协议。 RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232 在1962年发布。RS-422由RS-232发展而来,为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps,传输距离延长到4000英尺(速率低于100Kbps时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲 突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。 1. S-232串行接口标准 目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中 增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对 于信号地。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在

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。 3.在程序编写和调试的过程中,需要注意数据类型的匹配,确保发送和接收的数据类 型一致。 4.在实验过程中,需要注意接线的正确性,以及元器件的选型和参数。 五、结论 串行通信是一种基本的数字通信技术,它可以实现超远距离、高速率、低噪声等优点,在现代通信技术中得到广泛应用。本实验以ASM51单片机为例,演示了串行通信的基本原 理和应用步骤,希望能够对读者在学习串行通信方面起到一定的帮助。 六、实验总结 串行通信是一种基础的数字通信技术,具有传输距离远、传输速度快、线路简单等优点,在各种数字通信系统中被广泛应用。本实验以ASM51单片机为例,演示了串行通信的 实现过程及其注意事项。 在实验过程中,我们深入了解了串行通信的基本原理及其实现方法。在编写程序和操 作硬件时,我们需要注意时序同步,数据类型匹配等问题,确保数据能够正确传输和处理。在实验中需要注意接线的正确性,并且根据实际情况选择适合的元器件并配置其参数。 在实际应用中,我们可以根据不同的需求和应用场景,选择不同的串行通信方案,例 如I2C、SPI、RS-232等。在进行串行通信系统设计时,我们需要考虑通信协议的规范性、可靠性以及效率等因素,以此来保证系统的稳定性和性能优化。

单片机串口通信电路

单片机串口通信电路

我们在应用单片机的串口和PC进行串行通信时,通常都需要进行两种不同的电平之间的转换,大家都知道单片机实用的是TTL电平(+5V为高电平,低电平为0V),而计算机的串口为RS-232C电平,其中高电平为-12V,低电平为+12V。这里要强调的是,RS-232C电平为负逻辑电平。我们平时用得比较多的电平转换芯片是美信公司生产的MAX232芯片,该芯片可以直接完成以上两种电平的转换。为了更能丰富大家知识,我们也可以在没有MAX232的场合使用分立元件来完成TTL到RS-232电平的转换。分立元件实现的RS-232电平与TTL电平转换电路如图1所示。 图1 分立元件实现RS-232电平与TTL电平转换 MAX232是把TTL电平从0V和5V转换到3V~15V或-3V~-15V之间。分析图1电路可有助于我们对MAX232的原理分析和理解,首先TTL电平TXD发送数据时,若发送低电平0时,这个时候Q1导通,J1的第2脚由空闲时的低电平变为高电平(如PC用中断接收的话会产生中断),满足条件。发送高电平1时,TXD 为高电平,Q1截止,由于PCRXD内部为高阻,而PCTXD平时是-3V~-15V,通过D1和R1将PCRXD拉低至-3V~-15V,此时计算机接收到的就是1。反过来,

当PC机发送数据时,由单片机来接收信号。当PCTXD为低电平-3V~-15V,Q2截止,单片机的RXD端被R4拉高到5V左右,为高电平;当PCTXD变高时,Q 2导通,RXD被Q2拉低至低电平,这样就完成了电平之间的转换。 MAX232组成的单片机和PC机通信电路 MAX232组成的单片机和PC机串口通信电路如图2所示 图 2 串口通信电路 如上图2所示的串口通信电路,其中D3、D4两个二极管可以用来简单的指示此时是否有通信正在进行。串口通信的数据传输过程如下:MAX232的11脚T 接单片机TXD端P3.1,TTL电平从单片机的TXD端发出,经过MAX232转换1IN 为RS-232电平后从MAX232的14脚T1OUT发出,再连接到系统板上的串口座的第2脚RXD,至此计算机端接收到数据。PC机发送数据时从PC机串口座上的第3脚TXD端发出数据,再逆向流向单片机的RXD端P3.0接收数据。

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。 总结起来,串口通信基于串行传输,在发送端将数据转换为串行形式,通过串行线路逐位发送出去,在接收端将串行数据转换为并行形式,并进 行进一步处理。通过添加起始位、停止位、校验位以及流控制等措施,保 证数据的正确性和可靠性。

51单片机串口通信原理

51单片机串口通信原理 一、串口通信概述 串行口(也称为串口或UART)是计算机与外部设备之间进行数据传 输的一种接口。串口通信是一种通用的、可靠的通信方式,广泛应用于各 种领域,如计算机、嵌入式系统、通信设备等。51单片机作为一种常用 的嵌入式微控制器,也支持串口通信功能。 串口通信通过两个引脚进行数据的传输,分为发送端和接收端。发送 端将数据按照一定的规则转换为串行数据,然后通过发送引脚传输给接收端。接收端收到串行数据后再将其恢复为原始数据。 1.数据格式 串口通信需要定义一种数据格式,包括起始位、数据位、校验位和停 止位等。起始位用于标识数据传输的开始,通常为逻辑低电平;数据位表 示每个字符的位数,常用的有5位、6位、7位、8位;校验位用于验证 数据的正确性,可选的校验方式有奇校验、偶校验和无校验;停止位用来 表示数据传输结束,常用的有1位和2位。 2.波特率 3.时序 串口通信的时序是指数据位、起始位、校验位、停止位等的时钟信号。发送端和接收端的时钟信号需要保持一致,以确保数据的正确传输。时序 信号的生成和恢复可通过硬件电路或软件算法实现。 4.缓冲区

为了提高串口通信的效率,通常会设置一个发送缓冲区和一个接收缓冲区。发送端将要发送的数据存储在发送缓冲区中,接收端将接收到的数据存储在接收缓冲区中。通过中断或查询方式,发送端和接收端可以实时地读写数据。 三、51单片机串口通信实现步骤 下面以51单片机作为例子,简要介绍串口通信的实现步骤。 1.硬件连接 51单片机的串口通信一般通过P3口的RXD和TXD引脚实现,其中RXD为接收端引脚,TXD为发送端引脚。需要将单片机的RXD引脚与外部设备的TXD引脚相连,将单片机的TXD引脚与外部设备的RXD引脚相连。 2.配置波特率 通过设置特定的寄存器,将波特率设定为所需的值。通常需要配置串口控制寄存器SCON,设置波特率控制寄存器TH1和TL1 3.串口通信初始化 通过配置串口控制寄存器SCON、波特率控制寄存器TH1和TL1,实现串口通信的初始化。同时需要设置发送缓冲区和接收缓冲区,并根据具体情况选择中断方式或查询方式进行数据的读写。 4.数据发送 将数据存储到发送缓冲区中,通过相应的标志位判断发送缓冲区是否为空。如果发送缓冲区为空,则将数据从发送缓冲区发送出去。 5.数据接收

UART串口通信实验报告

UART串口通信实验报告 一、实验目的 本实验旨在通过使用UART串口通信实现两台计算机之间的数据传输,掌握串口通信的原理和应用。 二、实验原理 1.串口通信概述 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种常 见的串口通信协议,可将数据以二进制的形式传输,用于在设备之间传输 信息。UART通信通过RS232标准定义了通信的物理和电气特性,可以在 计算机、微控制器和外围设备之间建立可靠的数据传输通道。 2.串口通信基本原理 串口通信的基本原理是通过串行方式在数据传输的两端进行发送和接收。发送端将要传输的数据自高位至低位逐位进行序列化,并通过设置的 波特率将序列化的数据发送至接收端。接收端进行反序列化操作,将接收 到的串行数据还原成原数据。 三、实验器材 1.两台计算机 2.MAX232电平转换芯片 3.杜邦线 4.串口线

四、实验步骤 1.连接电路 将一个计算机的COM口通过串口线连接到另一台计算机的COM口上, 其中需要使用MAX232芯片进行电平转换。 2.配置串口参数 通过控制面板或设备管理器配置串口参数,包括波特率、数据位、停 止位等。通常选择的波特率为9600bps。 3.编写发送和接收程序 使用编程语言编写发送和接收程序,实现数据的发送和接收功能。 4.运行程序 分别运行发送和接收程序,并在发送端输入需要发送的数据。 5.查看结果 接收端可以通过串口接收到发送端发送的数据,并在程序中进行处理 和显示。 五、实验结果分析 在实验中,我们成功地通过UART串口通信实现了两台计算机之间的 数据传输。经过测试,数据的传输稳定可靠,无明显的错误和丢失情况。 通过查看接收端程序显示的数据,可以准确地判断发送端数据的传输情况。 六、实验总结

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RS23 2、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

rs232串口通信原理

rs232串口通信原理 RS232是一种常用的串口通信标准,它定义了电气特性、信令约定和 规程等细节。RS232标准最早由美国电子工业协会(EIA)制定,现已经 被推出后续的标准所替代,但由于广泛应用和兼容性优势,RS232仍然被 广泛用于各种领域的串行通信。 RS232串口通信基于异步通信模式,每个字符(包括数据、控制字符 和同步字符等)之间的时间间隔是不确定的,它们之间由各自的起始位、 数据位和停止位来划分。RS232通信一般采用全双工模式,允许同时进行 发送和接收操作。 在RS232通信中,信号分为数据线和控制线两类。数据线用于传输数 据位,通常为一根线,用于发送和接收数据。控制线一般包括附加的发送 数据准备(RTS)、请求发送(CTS)、数据终端就绪(DTR)、数据感知(DSR)、数据终端就绪准备发送(DTR/DSR)以及就绪就发送(RTS/CTS)等。控制线的功能不同,可以用于流量控制、数据传输控制以及通讯状态 的判定。 RS232通信的电气特性主要有电平、电流和阻抗等参数。电平指的是 逻辑0和逻辑1的电压范围,标准的RS232电平范围为-15V至+15V。电 流是指信号线上通行的电流,RS232通常采用低电平输出(-5V至-15V) 和高电平输出(+5V至+15V)。阻抗是指信号源和负载之间的等效电路阻抗,RS232标准规定发送和接收方的阻抗应为600至1000欧姆。 RS232通信的工作原理如下:

1.数据编码:发送方将用户数据编码为二进制形式,并加入起始位和 停止位,起始位一般为0,停止位可以是1或2个。接收方通过检测起始 位和停止位来判定每个字符的开始和结束。 2.传输:发送方通过数据线将编码后的数据传输给接收方。接收方通 过采样数据线上的电压来解码出发送方传输的数据。 3.异常处理:RS232通信中常常会遇到误码等异常情况,发送和接收 双方需要根据约定好的规程对异常情况进行处理。例如,发送方可以通过 检测控制线上的请求发送信号(CTS)来确认接收方是否有足够的缓冲区 接收数据。 4.流量控制:为了避免数据丢失或者过载导致的通信中断,RS232通 信可以采用硬件手段进行流量控制。常用的流量控制方式包括数据就绪(DTR)和数据感知(DSR)控制以及请求发送(RTS)和请求接收(CTS) 控制等。 总结来说,RS232串口通信是一种基于异步通信模式的串行通信标准。它通过定义电气特性、信令约定和规程等细节,实现了发送和接收方之间 的可靠数据传输。通信过程中发送方将用户数据编码并传输给接收方,接 收方通过解码和处理等操作来获取发送方发送的数据。同时,RS232通信 还支持流量控制和异常处理等功能,以确保通信的可靠性和稳定性。

串口双机uart通信的工作原理

串口双机UART通信的基本原理 1. 介绍 串口通信是一种常见的数据交互方式,常用于连接计算机和外部设备。串口双机通信是指两个设备之间通过串口进行数据交互。其中,UART(通用异步收发传输器)是一种常用的串口通信协议。 2. UART通信的基本原理 UART通信基于电子电路的传输原理。下面将详细解释UART通信的基本原理。 2.1 串口的物理连接 两个设备之间的UART通信需要通过串口物理接口连接。一般来说,串口接口由两 个信号线组成:发送数据线(Tx)和接收数据线(Rx)。这两条线是一对一的关系,即发送数据线连接到接收数据线上。 2.2 数据的传输方式 UART通信使用异步传输方式,即数据是按照字节的形式逐位传输的。每个字节由 起始位、数据位、校验位和停止位组成。 •起始位:用于指示数据传输的开始。一般为低电平(0)。 •数据位:用于传输实际的数据。常用的数据位数有8位。 •校验位:用于检测传输过程中数据的一致性。常用的校验位有奇偶校验和无校验。奇偶校验可以检测数据传输过程中的错误。 •停止位:用于标识数据传输的结束。一般为高电平(1)。 2.3 数据的传输和接收过程 UART通信的传输和接收过程如下: 1.发送端开始传输数据时,先发送起始位(低电平)。 2.然后按照数据位长度,逐位发送数据。 3.发送完数据位后,发送校验位。

4.最后发送停止位(高电平)。 5.接收端在接收到起始位后开始接收数据。 6.根据数据位长度,逐位接收数据。 7.接收完数据位后,接收校验位。 8.最后接收停止位。 2.4 波特率 UART通信中的波特率是指数据传输的速率,即每秒传输的比特数。波特率越高,传输速度越快。常用的波特率有9600、115200等。 2.5 时钟同步 UART通信中,发送端和接收端需要基于相同的时钟来进行数据的传输和接收。时钟同步是通过波特率来实现的。 3. 串口双机通信的实现步骤 要实现串口双机通信,需要按照以下步骤进行: 1.硬件连接:将两个设备的串口接口通过串口线连接起来。确保发送数据线连 接到接收数据线上。 2.配置串口参数:使用程序配置发送端和接收端的串口参数,包括波特率、数 据位数、校验位和停止位等。 3.发送数据:发送端将要发送的数据按照规定的格式依次发送出去。首先发送 起始位,然后发送数据位、校验位和停止位。 4.接收数据:接收端根据配置的串口参数,接收从发送端传输过来的数据。首 先接收起始位,然后逐位接收数据位、校验位和停止位。 5.数据处理:接收端根据接收到的数据进行相应的处理。可以是将数据显示在 屏幕上,或者进行其他的计算和操作。 6.响应数据:接收端可以根据处理结果向发送端发送响应数据,以实现双向通 信。 4. 应用场景 串口双机通信在很多领域都有应用,比如嵌入式系统、机器人、通信设备等。它可以用于数据的传输、控制指令的发送等。一些具体的应用场景包括:

rs232串口通信原理

rs232串口通信原理 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议(不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有R S-232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 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。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总常不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。 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,(3)接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但是不是必须的。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: a,波特率:这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。例如300波特表示每秒钟发送300个b it。当我们提到时钟周期时,我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率,那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400,28800和36600。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信,典型的例子就是GPIB设备的通信。 b,数据位:这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,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0~25 5(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。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语“包”指任何通信的情况。 c,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。由于数据是在传输线上定时的,并且每一个设备有其自己的时钟,很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此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。适用于停止位的位数越多,不同时钟同步的容忍程度越大,但是数据传输率同时也越慢。 d,奇偶校验位:在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。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况,串口会设置校验位(数据位后面的一位),用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如,如果数据是011,那么对于偶校验,校验位为0,保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验,校验位位1,这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据,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.

串口控制原理

串口控制原理详解 1. 什么是串口控制? 串口控制是指通过串行通信接口(Serial Port)实现对外部设备的控制和通信。 串行通信是一种逐位传输数据的通信方式,相对于并行通信(同时传输多个比特),串行通信只使用一根信号线进行数据传输。串口控制常用于与外部设备进行数据交换,例如与传感器、执行器、嵌入式系统等进行通信。 2. 串口通信的基本原理 串口通信是通过将数据一位一位地传输,以字节为单位进行通信的。在串口通信中,数据按照一定的规则进行传输,一般包括起始位、数据位、校验位和停止位。 2.1 数据位 数据位是指每个字节中实际传输的数据位数,常见的数据位有5位、6位、7位和 8位。数据位的选择决定了每个字节所能表示的不同状态的数量,数据位越多,表 示的状态数量越多,数据传输的精度也就越高。 2.2 起始位 起始位是指在每个字节传输之前,发送端发送一个特定的电平状态作为起始位,用于告知接收端数据的传输开始。起始位通常为逻辑低电平,其持续时间为一个位的时间。 2.3 停止位 停止位是指在每个字节传输之后,发送端发送一个特定的电平状态作为停止位,用于告知接收端数据的传输结束。停止位通常为逻辑高电平,其持续时间为一个位的时间。 2.4 校验位 校验位是用于检测数据传输过程中是否出现错误的一种方法。发送端在每个字节传输之前,通过对数据位进行一定的运算得到一个校验位,并将其附加在数据位之后一起传输。接收端在接收到数据后,通过对数据位和校验位进行相同的运算,得到一个校验结果。如果接收端计算得到的校验结果与接收到的校验位相同,说明数据传输过程中没有发生错误;如果不同,则说明数据传输过程中出现了错误。 常见的校验方法有奇偶校验、偶校验和无校验。奇偶校验是指校验位的值使得数据位和校验位中的1的个数为奇数;偶校验则是使得1的个数为偶数;无校验则不进行校验。

串口电平转换电路原理

串口电平转换电路原理 英文回答: Serial Port Level Shifter Circuit Principle. A serial port level shifter circuit is an electronic circuit that allows two devices with different logic voltage levels to communicate with each other. This is necessary because different devices may use different voltage levels to represent logic 0 and logic 1. For example, a microcontroller may use a 3.3V logic level, while a peripheral device may use a 5V logic level. There are two main types of serial port level shifter circuits: unidirectional and bidirectional. Unidirectional level shifters can only convert signals in one direction, while bidirectional level shifters can convert signals in both directions. Unidirectional level shifters are typically used for

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