单片机串口多字节接收策略与协议解析

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"该资源是一份关于如何处理单片机多字节串口接收的PDF文档,主要讨论了在单片机程序设计中,如何稳定地实现多字节串口接收,适合产品级别的开发,且原理适用于不同类型的单片机。文档强调了在实际应用中的多字节通信协议,包括帧头、数据和结束位,以及在多板卡通信中的板选字节。此外,还分享了一种基于中断的串口接收程序设计方法,通过计数变量和数据校验来确保正确接收数据。文中提供了一段基于51单片机的简单示例代码,用于说明串口接收的实现逻辑。" 串口通信是嵌入式系统中常见的数据传输方式,UART (通用异步收发传输器) 或 SCI (串行通信接口) 是单片机中常用的串行通信接口。在多字节串口接收中,通常采用中断服务程序来处理数据,因为中断可以在每个字节到达时及时响应,提高系统的实时性。 在设计串口协议时,通常会包含帧头、数据字段和校验位。帧头用于标识数据的开始,数据字段包含实际要传输的信息,而校验位用于检测数据在传输过程中是否出现错误。例如,简单的校验方法是对数据求和,校验和应当与接收端计算的结果一致,以确认数据的正确性。 在上述文档中,作者提到了一种计数器方法来处理多字节接收。通过一个局部静态变量count记录已接收的字节数,当达到预设的协议长度时,清零并进行数据校验。如果数据错位,计数器会及时重置,防止后续数据的错误接收。代码示例中,接收缓存receive[]用来存储接收到的数据,而uart_flag作为串口接收成功的标志位,会在数据接收正确后被置位。 中断服务程序ser()是关键部分,它在每次串口中断触发时执行,对count进行递增,并进行数据校验。中断程序会检查接收的数据是否符合协议格式,如果不符合,则立即重置计数器,确保系统能够准确识别有效的数据包。 在多板卡通信场景下,可能会添加一个板选字节,以便区分不同设备的通信。这样,每个设备可以识别并响应属于自己的数据帧,忽略其他设备的数据。 总结来说,这份PDF提供了处理单片机多字节串口接收的策略和代码实例,对于理解和实现单片机串口通信协议的开发者非常有价值。通过理解并应用这些概念,可以构建更加健壮和可靠的串口通信系统。
2009-05-03 上传
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RS- 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bit。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0~255(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。