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本文格式為Word版,下載可任意編輯——PC機(jī)串口通信的工作原理PC機(jī)串口通信的工作原理
MCU資料2023-08-2709:03:59閱讀22評(píng)論0字號(hào):大中小訂閱
串口是計(jì)算機(jī)上一種十分通用設(shè)備通信的協(xié)議(不要與通用串行總線UniversalSerialBus或者USB混淆)。大多數(shù)計(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于RS232的串口。串口同時(shí)也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議;好多GPIB兼容的設(shè)備也帶有RS-232口。同時(shí),串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。
串口通信的概念十分簡(jiǎn)單,串口按位(bit)發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡(jiǎn)單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。譬如IEEE488定義并行通行狀態(tài)時(shí),規(guī)定設(shè)備線總常不得超過(guò)20米,并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長(zhǎng)度不得超過(guò)2米;而對(duì)于串口而言,長(zhǎng)度可達(dá)1200米。
典型地,串口用于ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成:(1)地線,(2)發(fā)送,(3)接收。由于串口通信是異步的,端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)在另一根線上接收數(shù)據(jù)。其他線用于握手,但是不是必需的。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、中止位和奇偶校驗(yàn)。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)行通行的端口,這些參數(shù)必需匹配:
a,波特率:這是一個(gè)衡量通信速度的參數(shù)。它表示每秒鐘傳送的bit的個(gè)數(shù)。例如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個(gè)bit。當(dāng)我們提到時(shí)鐘周期時(shí),我們就是指波特率例如假使協(xié)議需要4800波特率,那么時(shí)鐘是4800Hz。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為4800Hz。尋常電話線的波特率為14400,28800和36600。波特率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值,但是波特率和距離成反比。高波特率往往用于放置的很近的儀器間的通信,典型的例子就是GPIB設(shè)備的通信。
b,數(shù)據(jù)位:這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)信息包,實(shí)際的數(shù)據(jù)不會(huì)是8位的,標(biāo)準(zhǔn)的值是5、7和8位。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。譬如,標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼是0~127(7位)。擴(kuò)展的ASCII碼是0~255(8位)。假使數(shù)據(jù)使用簡(jiǎn)單的文本(標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼),那么每個(gè)數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個(gè)包是指一個(gè)字節(jié),包括開(kāi)始/中止位,數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。由于實(shí)際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取,術(shù)語(yǔ)“包〞指任何通信的狀況。
c,中止位:用于表示單個(gè)包的最終一位。典型的值為1,1.5和2位。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時(shí)的,并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘,很可能在通信中兩臺(tái)設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。因此中止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕K止,并且提供計(jì)算機(jī)校正時(shí)鐘同步的機(jī)遇。適用于中止位的位數(shù)越多,不同時(shí)鐘同步的容忍程度越大,但是數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)也越慢。
d,奇偶校驗(yàn)位:在串口通信中一種簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)方式。有四種檢錯(cuò)方式:偶、奇、高和低。當(dāng)然沒(méi)有校驗(yàn)位也是可以的。對(duì)于偶和奇校驗(yàn)的狀況,串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位(數(shù)據(jù)位后面的一位),用一個(gè)值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€規(guī)律高位。例如,假使數(shù)據(jù)是011,那么對(duì)于偶校驗(yàn),校驗(yàn)位為0,保證規(guī)律高的位數(shù)是偶數(shù)個(gè)。假使是奇校驗(yàn),校驗(yàn)位位1,這樣就有3個(gè)規(guī)律高位。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù),簡(jiǎn)單置位規(guī)律高或者規(guī)律低校驗(yàn)。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個(gè)位的狀態(tài),有機(jī)遇判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數(shù)據(jù)是否不同步
-------------------------一、RS485串口通信電路圖
二.VxWorks中基于RS485總線的串口通信協(xié)議及實(shí)現(xiàn)
摘要:本文介紹了在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Vxworks下串行設(shè)備的驅(qū)動(dòng)架構(gòu)及實(shí)現(xiàn),提出了一種基于RS-485總線的新型串口通信協(xié)議,重點(diǎn)探討了基于這種協(xié)議的應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法,發(fā)送時(shí)主要采用了總線仲裁機(jī)制,接收時(shí)主要采用了字符合法性校驗(yàn)、長(zhǎng)度校驗(yàn)、內(nèi)容的CRC校驗(yàn),提高了系統(tǒng)的通信效率和穩(wěn)定性。
UART_RxTail=x;UART_RxHead=x;UART_TxTail=x;UART_TxHead=x;}
/*interrupthandlers*/
voidUART_interrupt(void)interrupt4{if(TI)
{//是否是發(fā)送中斷unsignedchartmptail;TI=0;
if(UART_TxTail==UART_TxHead){
fSeri0_Send_Ok=0;/*已發(fā)送完畢*/}else{
tmptail=(UART_TxTail+1)UART_TxTail=tmptail;/*storenewindex*/SBUF=UART_TxBuf[tmptail];/*starttransmition*/}}if(RI){
unsignedcharrevdata;unsignedchartmphead;RI=0;
revdata=SBUF;
tmphead=(UART_RxHead+1)UART_RxHead=tmphead;/*storenewindex*/
UART_RxBuf[tmphead]=revdata;/*storereceiveddatainbuffer*/}}
unsignedcharReceiveByte(void){
unsignedchartmptail;
while(UART_RxHead==UART_RxTail);/*waitforincommingdata*/
tmptail=(UART_RxTail+1)/*calculatebufferindex*/UART_RxTail=tmptail;/*storenewindex*/returnUART_RxBuf[tmptail];/*returndata*/}
voidTransmitByte(unsignedcharsenddata){
unsignedchartmphead;
tmphead=(UART_TxHead+1)UART_TxBuf[tmphead]=senddata;/*store
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