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串口通信协议解析 串口通信应用实例

科技绿洲 来源:网络整理 作者:网络整理 2024-11-21 17:03 次阅读

串口通信协议解析

串口通信协议是指规定了数据包的内容,内容包含了起始位、主体数据、校验位及停止位,双方需要约定一致的数据包格式才能正常收发数据的有关规范。以下是串口通信协议的介绍:

  1. 基本概念
    • 串口是显控设备与信号处理板之间通信的主要接口,也是显控设备与其他设备、设备与设备之间的协议数据帧通信传输的重要接口。
    • 串口通信指串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比特字节(byte)的串行通信慢,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。
  2. 数据包格式
    • 起始位:标志传输的开始,通常用逻辑0的数据位表示。
    • 主体数据:包含有效信息,长度一般被约定为5、6、7或8位长。
    • 校验位:用于错误检测,主要有奇校验、偶校验、0校验、1校验及无校验等方式。
    • 停止位:标志传输的结束,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。
  3. 重要参数
    • 波特率:衡量通信速度的参数,表示每秒钟传送的bit的个数,常见的波特率有4800、9600、115200等。
    • 数据位:衡量通信中实际数据位的参数,标准的值是5、7和8位。
    • 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。
    • 奇偶校验位:串口通信中一种简单的检错方式。
  4. 常用协议
    • RS-232:IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准,可用于连接鼠标、打印机或Modem等,同时也可以接工业仪器仪表。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信,最远距离是50英尺。
    • RS-422:使用差分信号,比RS-232有更好的抗噪声能力和更远的传输距离,是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。
    • RS-485:RS-422的改进,增加了设备的个数(从10个增加到32个),同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性,以保证足够的信号电压。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行,在工业应用中常用于建立连向PC机的分布式设备网络

串口通信应用实例

以下是一个基于STM32的串口通信应用实例:

  1. 硬件准备
    • STM32核心板一块
    • USB转串口线
    • 导线若干
  2. 接线
    • GND接GND
    • 3V3接3.3V
    • RXD接A10(或根据核心板的具体引脚定义来接)
    • TXD接A9(或根据核心板的具体引脚定义来接)
  3. 软件设置
    • 使用STM32CUBEMX创建Keil项目,选择USART1,Mode选择Asynchronous异步通信,设置波特率、数据长度、奇偶校验等参数。
    • 在usart.c中有自动生成的代码,可以在main.c的while循环中添加自定义的串口通信代码。
  4. 测试
    • 编写代码,使STM32通过串口向计算机发送数据。
    • 使用串口调试助手(如XCOM)在计算机上接收并显示数据。
    • 验证数据是否正确传输,以及波特率、数据位等参数是否匹配。

通过以上步骤,可以成功实现基于STM32的串口通信应用。在实际应用中,串口通信被广泛应用于各种嵌入式系统工业控制、仪器仪表等领域,用于实现设备之间的数据传输和通信。

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