串口通信编程指南:RS-232/422/485详解与实战

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"该资源是一份关于串口通信编程的大全,涵盖了嵌入式系统中的串口通信技术,包括RS-232、RS-422、RS-485接口标准,同步通信,串行通信接口技术,奇偶校验,全双工和半双工通信模式等内容。文档提供了丰富的理论知识和实战应用指南,适合于嵌入式开发者和通信技术爱好者学习。" 串口通信在嵌入式系统中扮演着至关重要的角色,它允许设备之间通过串行数据传输进行通信。RS-232是最常见的串行通信接口标准,最初由美国电子工业协会(EIA)制定,支持最高20kbps的数据传输速率。RS-232C是其修订版,广泛应用于个人计算机和其他设备的通信。 串口通信的基本接线方法包括发送(TXD)、接收(RXD)、接地(GND)等核心线缆,用于实现数据的双向传输。除此之外,还有信号地(SG)、请求发送(RTS)、清除发送(CTS)、数据终端就绪(DTR)、数据准备好(DSR)等控制线,用于握手和流控制,确保数据传输的正确性。 RS-422和RS-485则更适用于长距离和多点通信。RS-422提供全双工通信,允许一个设备同时发送和接收数据,而RS-485支持半双工通信,即在同一时间内只能发送或接收,但能连接更多的设备,通常可达32个,这使得它在工业控制和远程传感器网络中广泛应用。 同步通信与异步通信是两种不同的通信方式。同步通信中,数据以数据块的形式传输,所有数据都以固定的时钟速度发送,数据的起始和结束位置由特定的同步字符标识。异步通信则是基于字符的,每个字符前有起始位,后有停止位,中间是数据位和可选的奇偶校验位,数据传输速度相对较低,但更适合突发性的短消息传递。 奇偶校验是串口通信中的一种错误检测机制,通过检查数据位和校验位的奇偶性来检测传输错误。全双工通信允许数据同时双向传输,如电话对话,而半双工通信则只能在某一时刻单向传输,例如对讲机通信。 接口技术的基本知识包括电平转换、信号隔离、波特率设置等,这些都是实现串口通信的关键。在开发通信软件时,需要掌握如何设置波特率、奇偶校验、停止位以及如何处理中断和错误。 在实际应用中,串口通信常用于数据采集、监控系统、工业自动化设备以及嵌入式系统的调试。通过了解和掌握这些知识点,开发者能够构建可靠的串行通信系统,解决实际工程问题。
2018-01-10 上传
着计算机在工业的广泛应用控制局域网络也深入应用到各行各业之中现行的诸多控 制系统若采用单机控制方式已越来越难以满足设备控制的要求因为往往我们所控制的设备 只是整个系统的一个基本单元它既需要外部输入一些必要的信息同时也需要向外部输出自 身的运行参数和状态所有这些都要求我们采用控制网络技术将众多设备有机地连成一体以 保证整个系统安全可靠地运行目前在我国应用的现场总线中RS-485/RS-422 使用最为 普遍当用户要将基于标准的RS-232 接口设备如PC 机连接至由RS-485/RS-422 构成 的通讯网络时则必须作RS-232和RS-485/RS-422之间的电平转换传统的做法是在设备 内扩展一个通讯适配卡由通讯适配卡实现电平转换内部主机再通过并行总线读出或写入数 据显然这种设计方法存在下列缺点 A.由于适配卡是基于某一种总线标准扩展的而不是基于RS-232电平标准所以其应用 范围受到限制只能一种适配卡适用一种总线如ISA 适配卡不可能插入STD总线或用户自 定义的总线其通用性较差 B.虽然实现的仅仅是电平转换但是由于需要考虑与扩展总线的接口和增加一个标准的 UART 并且需要占用系统的其它宝贵资源使硬件和软件变得过于复杂 C.复杂的硬件设计大大增加了元器件的数目和电路板面使适配卡的成本过高 D.由于采用内置插卡方式使变更通信方式比较麻烦如将半双工通信方式设置为全双工 方式等另外维修和测试也比较麻烦 E.对于现有的基于RS-232的设备在无法变动系统软件和硬件的情况下显然适配卡无 法将这些设备连成基于RS-485或RS-422通信网络的分布式系统为了克服上述缺点同时考虑到RS-232 接口的自身特点我们设计了一种小巧的无须外部供电的智能收发转换器实 现RS-232和RS-485/RS-422之间的电平转