串口編程之前奏篇

orion360doc 2011-01-30

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串口編程之前奏篇

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Author :tiger-john
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眾所周知嵌入式系統(tǒng)之間采用通信方式交換數(shù)據(jù)，由于各類CPU均集成了UART部件。所以串行通信是一種最基本的通信手段。因此，我們也對它進行深入的了解

本文章針對串口編程時如何設(shè)計串口通信協(xié)議，以及對RS232接口進行了說明。為下一步進行串口編程進行熱身

1. 通信協(xié)議設(shè)計

在進行通信時，每次需要傳送的信息一般超過1字節(jié)。為此，通信雙方必須約定通信數(shù)據(jù)的排列格式，即通信協(xié)議。通常把一次通信過程的全部內(nèi)容稱為一個“通信幀”。通信協(xié)議設(shè)計就是幀結(jié)構(gòu)設(shè)計。

在一幀內(nèi)容中，通常包括以下部分。

1> 起始碼：由一個或若干個包含特定內(nèi)容的字節(jié)，表示一個通信幀的開始。起始碼的內(nèi)容必須與通信數(shù)據(jù)內(nèi)容有明顯區(qū)別（不能在通信數(shù)據(jù)里出現(xiàn)與起始碼相同的內(nèi)容）

注：

當通信幀的總長度比較短，信道質(zhì)量比較高時，為了提高效率，可以不設(shè)置起始碼。

2> 地址碼:在主從結(jié)構(gòu)的多機組網(wǎng)通信系統(tǒng)中，用來指明分機號。

l 當分機總數(shù)在255臺之內(nèi)時，地址碼為1字節(jié)。可以定義一個特殊的地址碼作為廣播地址，代表所有的分機。

l 在多主多從（無主從）結(jié)構(gòu)的多機組網(wǎng)通信系統(tǒng)中，地址碼包含收發(fā)雙方的地址。

注：

如果是兩臺設(shè)備之間進行點對點的通信，幀結(jié)構(gòu)中就步需要包含地址碼。

3> 長度碼：在數(shù)據(jù)長度不固定的通信場合（變長幀），表示本幀數(shù)據(jù)內(nèi)容的字節(jié)數(shù)。當長度肯定不超過255字節(jié)時，長度碼用1字節(jié)表示。

注：

如果每次通信數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度為雙方約定的固定值（定長幀），幀結(jié)構(gòu)中就不需要包含長度碼。

4> 數(shù)據(jù)段：通信的實質(zhì)內(nèi)容。

5> 校驗碼：由于通信信道存在干擾，為了判斷接收的內(nèi)容是否受到干擾，需要加入效驗碼。

效驗碼算法可以采用

l 簡單的異或校驗碼。

l 也可以像HEX文件那樣采用算術(shù)加法校驗。

l 采用功能極強的CRC校驗。

注：當通信環(huán)境非常好時（如室內(nèi)設(shè)備之間的通信），幀結(jié)構(gòu)中就不需要包含校驗碼。

2. RS232標準

1> 簡介:

l RS232接口是1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準”。

l 　該標準規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。隨著設(shè)備的不斷改進，出現(xiàn)了代替DB25的DB9接口，現(xiàn)在都把RS232接口叫做DB9

注：我們后面所用的都是RS232的DB9接口

2> 接口定義

先看圖：

（圖片來自百度）

引腳1：DCD 載波檢測

引腳2：RXD 接收數(shù)據(jù)

引腳3：TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)

引腳4：DTR 數(shù)據(jù)終端準備好

引腳5：SG 信號地

引腳6：DSR 數(shù)據(jù)準備好

引腳7：RTS 請求發(fā)送