2019-04-12 16:23:21 qq_44707310 阅读数 1434
  • 串口通信和RS485-第1季第13部分

    本课程是《朱有鹏老师单片机完全学习系列课程》第1季第13个课程,主要讲解了串行通信UART及其扩展RS485。本课程很重要,因为串口通信是我们接触的早也简单的通信方式,是后续继续学习SPI、I2C甚至USB、网络通信等的基础,大家务必认证对待完全掌握。

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一、IIC通信协议

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(1)概述

  • I2C(Inter-Integrated Circuit BUS) 集成电路总线,该总线由 NXP(原 PHILIPS)公司设计,多用于主控制器和从器件间的主从通信,在小数据量场合使用,传输距离短,任意时刻只能有一个主机等特性。
  • 经常 IIC 和 SPI 接口被认为指定是一种硬件设备,但其实这样的说法是不尽准确的,严格的说他们都是人们所定义的软硬结合体,分为物理层(四线结构)和协议层(主机,从机,时钟极性,时钟相位)。
    -IIC, SPI 的区别不仅在与物理层, IIC 比 SPI 有着一套更为复杂的协议层定义。下面来分别说明一下 IIC 的物理层和协议层

(2) IIC 的物理层

  • a.只要求两条总线线路,一条是串行数据线SDA,一条是串行时钟线SCL,(IIC 是半双工,而不是全双工)。
  • b.每个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和其它器件通信,主机/从机角色和地址可配置,主机可以作为主机发送器和主机接收器。
  • c.IIC 是真正的多主机总线,(而这个 SPI 在每次通信前都需要把主机定死,而 IIC 可以在通讯过程中,改变主机),如果两个或更多的主机同时请求总线,可以通过冲突检测和仲裁防止总线数据被破坏。
  • d.传输速率在标准模式下可以达到 100kb/s,快速模式下可以达到 400kb/s。
  • e.连接到总线的 IC 数量只是受到总线的最大负载电容 400pf 限制。
  • 一个典型的 IIC 接口如下图所示
    在这里插入图片描述

二、 SPI 协议

  • 通常 SPI 通信要求 4 根线,分别是 MOSI(mast output salve input), MISO, CLK, CS。
  • 当发送和接受数据的工作都准备好了,只要有时钟 CLK,就发送数据,没有时钟就不发送,而且一个时钟周期发送一位(bit)数据,所以发送数据的快慢由时钟频率来控制。
  • 至于时钟和数据的相位没有特别严格的要求(而 IIC 中,数据的变化只能在 SCL 是低电平的时候发生), SPI数据的变化是一个时钟周期一次,这样的方法来传输数据就简单多了。我们可以根据需求对时钟的极性和相位做调整,看看是在时钟上升沿还是下降沿来发送数据,还有停止发送时时钟的极性,是保持高电平还是低电平。
  • 另外在多机通信时, SPI 只是简单的通过一个片选信号来选择哪个设备占用总线,但是 IIC 是通过发送从设备地址来自动选择的。

三、 什么是 TTL 电平、 CMOS 电平?

  • TL 电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定, +5V 等价于逻辑"1", 0V 等价于逻辑"0",这被称做
    TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标 准技术。
  • CMOS 电平和 TTL 电平: CMOS 电平电压范围在 3~15V,比如: 当 5V 供电时,输出在 4.6 以上为高电平,输出在
    0.05V 以下为低电平。输入在 3.5V 以上为高电平,输入在 1.5V 以下为低电平。而对于 TTL 芯片,供电范围在 0~5V,常见都是 5V,如 74 系列 5V 供电,输出在2.7V 以上为高电平,输出在 0.5V 以下为低电平,输入在 2V 以上为高电平,在 0.8V 以下为低电平。因此, CMOS 电路与 TTL 电路就有一个电平转换的问题,使两者电平域值能匹配
  • TTL 高电平 3.6~5V,低电平 0V~2.4V
  • CMOS 电平 Vcc 可达到 12V

四、 RS-232 协议

  • RS232(异步传输标准接口),是个人计算机上的通讯接口之一,也称串口或串行通讯接口。
  • 由电子工业协会(Electronic Industries Association, EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9 个引脚 (DB-9) 或是 25 个引脚 (DB-25) 的型态出现,一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口,分别称为COM1 和 COM2。是目前最常用的一种串行通讯接口。
  • 标准 RS232 接口: 常用串口只需要 TX 与 RX 即可。
    在这里插入图片描述

五、 CAN 总线

  • CAN 是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH 公司开发的,并最终成为国际标准(ISO 11898),是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美 和西欧, CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有以 CAN 为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939 协议。
  • CAN 是 Controller Area Network 的缩写(以下称为 CAN),是 ISO 国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的量”、“通过多个 LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的 CAN 通信协议。此后, CAN 通过 ISO11898 及 ISO11519 进行了标准化,在欧洲已是汽车网络的标准协议。
  • CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。

CAN 的报文格式

  • 在总线中传送的报文,每帧由 7 部分组成。 CAN 协议支持两种报文格式,其唯一的不同是标识符(ID)长度不同,标准格式为 11位,扩展格式为 29 位。
  • 在标准格式中,报文的起始位称为帧起始(SOF),然后是由 11 位标识符和远程发送请求位 (RTR)组成的仲裁场。 RTR 位标明是数据帧还是请求帧,在请求帧中没有数据字节。
  • 控制场包括标识符扩展位(IDE),指出是标准格式还是扩展格式。它还包括一个保留位 (ro),为将来扩展使用。它的最后四个位用来指明数据场中数据的长度(DLC)。数据场范围为 0~8 个字节,其后有一个检测数据错误的循环冗余检查(CRC)。
  • 应答场(ACK)包括应答位和应答分隔符。发送站发送的这两位均为隐性电平(逻辑 1),这时正确接收报文的接收站发送主控电平(逻辑 0)覆盖它。用这种方法,发送站可以保证网络中至少有一个站能正确接收到报文。
  • 报文的尾部由帧结束标出。在相邻的两条报文间有一很短的间隔位,如果这时没有站进行总线存取,总线将处于空闲状态。

六、 485 总线

  • 在要求通信距 离为几十米到上千米时,广泛采用 RS-485 串行总线标准。 RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。
  • RS232 串口可以与 485 之间互转, 在单片机上使用 485 总线与使用 RS232 串口一样, 需要使用芯片转换电平即可!

七、 Modbus 通讯协议

  • Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一种通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一个控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
  • 当在同一 Modbus 网络上通信时,此协议决定了每个控制器需要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用 Modbus 协议发出。在其它网络上,包含了 Modbus 协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
  • 此协议支持传统的 RS-232、 RS-422、 RS-485 和以太网设备。许多工业设备,包括 PLC, DCS,智能仪表等都在使用 Modbus 协议作为他们之间的通信标准。
    Modbus 具有以下几个特点:
  • 标准、开放,用户可以免费、放心地使用 Modbus 协议,不需要交纳许可证费,也不会侵犯知识产 权。目前,支持 Modbus 的厂家超过400家,支持 Modbus 的产品超过 600 种。
  • Modbus 可以支持多种电气接口,如 RS-232、 RS-485 等,还可以在各种介质上传送,如双绞线、光纤、无线等。
  • Modbus 的帧格式简单、紧凑,通俗易懂。用户使用容易,厂商开发简单。
    在这里插入图片描述
2017-12-13 13:27:02 JiaLiang_825 阅读数 2704
  • 串口通信和RS485-第1季第13部分

    本课程是《朱有鹏老师单片机完全学习系列课程》第1季第13个课程,主要讲解了串行通信UART及其扩展RS485。本课程很重要,因为串口通信是我们接触的早也简单的通信方式,是后续继续学习SPI、I2C甚至USB、网络通信等的基础,大家务必认证对待完全掌握。

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单片机上的串口是日常调试和做一些简单人机交互的一种重要的通信方式,其原理网上有一大堆,这里就不再赘述了,下面主要和大家分享一种我在实际项目中经常用到的一个简单的串口通信协议和实现方式。

下面以STM32F103这款单片机为例:

需要的片上资源:UART、TIM

协议格式:
这里写图片描述

描述:整个数据包由16个字节长度的数据组成 两位帧头 两位功能位 十位数据位 两位帧尾

实现原理:
将串口配置成中断接收,每次接受到一个8bit的数据则产生一个中断,进入中断后把串口标志位清零并对接受到的数据进行计数和存储,超过16个数据则重新计数,举个例子:

void USART1_IRQHandler(void)//中断服务函数                    
{   
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //中断标志位清零
        {
                if(UART.RxCount > 15)//计数处理
                {
                    UART.RxCount = 0;
                }
                    UART.UART_RX_BUF[UART.RxCount++] = USART_ReceiveData(USART1);// 存到数组  
    } 
} 

定时器配置10ms产生一次中断,优先级低于串口中断的优先级,加入定时器的目的是检查UART.UART_RX_BUF[ ]这个数组中数据是否为目标帧格式 然后通过解析函数判断帧的的内容和功能并执行相应的功能
定时器中断服务函数举例:

void TIM3_IRQHandler(void)//定时器中断服务函数
{
    if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update) != RESET)
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);//清除标志位   
        UART_Data_Analyse();//解析函数
        UART_Process();//执行函数
    }
}

定时器中断服务函数中有两个函数,一个负责对指令的解析,另一个执行指令对应的动作。

void UART_Data_Analyse(void)//解析函数
{
    if(UART.UART_RX_BUF[14] + UART.UART_RX_BUF[15] == 0x82)//判定帧尾是否是“AA”
    {
        UART.Tail_Flag = 1;
        if((UART.UART_RX_BUF[0]+UART.UART_RX_BUF[1])>0x95 &&(UART.UART_RX_BUF[0]+UART.UART_RX_BUF[1])<0xA2)//帧头校验
        {
            UART.Head_Flag = 1;
        }
        else
            UART_Flush();//清空标志位和串口接受数组
    }
    else
        UART_Flush();//清空标志位和串口接受数组
}

解析函数对串口缓存中的数据进行校验,若不满足条件就清空标志位和串口的接收数组。

执行函数:

void UART_Process(void)//执行函数
{
    if(UART.Process_Flag == 1) Data_Flush(UART.UART_RX_BUF);

    if(UART.Process_Flag != 1)//注1
    {
        if(UART.Tail_Flag == 1 && UART.Tail_Flag == 1 && UART.UART_RX_BUF[3] == 0x31)
        {
            switch(UART.UART_RX_BUF[0]+UART.UART_RX_BUF[1])
            {
                case 0x96:
                                UART.Process_Flag = 1;Task1();break;
                case 0x97:
                                UART.Process_Flag = 1;Task2();break;
                case 0x98:
                                UART.Process_Flag = 1;Task3();break;
                case 0x99:
                                UART.Process_Flag = 1;Task4();break;

            }
        }
    }
}

void Task1(void)
{
    //TODO
    UART.Process_Flag = 0; //注1
}

注1:提一下 UART.Procsee_Flag 这个标志位,针对上位机(如串口助手)不停的发送指令的情况下 当执行函数正在执行某一个动作的过程中突然识别到一条指令,这个时候要保证当前指令动作完成才能执行下一条指令的情况下需要加入这个标志位,这个标志位可以理解为判忙标志位,当执行对应的Task之前先将该标志位置1,执行完成之后讲标志位清零准备接收下一条指令。在执行的过程中不理会串口的指令并将其清空。

整个实现方式大致如此,在目前的项目中我经常使用这种协议去调试利用这个协议给单片机传数据或者动作指令,没有遇到过什么bug,但是这个协议还是有可以改进的空间,希望高手批评指正!

2017-06-20 10:53:07 a514371309 阅读数 39027
  • 串口通信和RS485-第1季第13部分

    本课程是《朱有鹏老师单片机完全学习系列课程》第1季第13个课程,主要讲解了串行通信UART及其扩展RS485。本课程很重要,因为串口通信是我们接触的早也简单的通信方式,是后续继续学习SPI、I2C甚至USB、网络通信等的基础,大家务必认证对待完全掌握。

    6020 人正在学习 去看看 朱有鹏
现实生活中, 我们总是要与人打交道,互通有无。单片机也一样,需要跟各种设备交互。例如汽车的显示仪表需要知道汽车的转速及电动机的运行参数,那么显示仪表就需要从汽车的底层控制器取得数据。而这个数据的获得过程就是一个通信过程。类似的例子还有控制器通常是单片机或者PLC与变频器的通信。通信的双方需要遵守一套既定的规则也称为协议,这就好比我们人之间的对话,需要在双方都遵守一套语言语法规则才有可能达成对话。

通信协议又分为硬件层协议和软件层协议。硬件层协议主要规范了物理上的连线,传输电平信号及传输的秩序等硬件性质的内容。常用的硬件协议有串口,IIC, SPI, RS485, CAN和 USB。软件层协议则更侧重上层应用的规范,比如modbus协议。

好了,那这里我们就着重介绍51单片机的串口通信协议,以下简称串口。串口的6个特征如下。

        (1)、物理上的连线至少3根,分别是Tx数据发送线,Rx数据接收线,GND共用地线。
(2)、0与1的约定。RS232电平,约定﹣5V至﹣25V之间的电压信号为1,﹢5V至﹢25V之间的电压信号为0 。TTL电平,约定5V的电压信号为1,0V电压信号为0 。CMOS电平,约定3.3V的电压信号为1,0V电压信号为0 。其中,CMOS电平一般用于ARM芯片中。
(3)、发送秩序。低位先发。
(4)、波特率。收发双方共同约定的一个数据位(0或1)在数据传输线上维持的时间。也可理解为每秒可以传输的位数。常用的波特率有300bit/s, 600bit/s, 2400bit/s, 4800bit/s, 9600bit/s。
(5)、通信的起始信号。发送方在没有发送数据时,应该将Tx置1 。 当需发送时,先将Tx置0,并且保持1位的时间。接受方不断地侦测Rx,如果发现Rx常时间变高后,突然被拉低(置为0),则视为发送方将要发送数据,迅速启动自己的定时器,从而保证了收发双方定时器同步定时。

(6)、停止信号。发送方发送完最后一个有效位时,必须再将Tx保持1位的时间,即为停止位。


好了,理论暂时到这里,现在我们要做一个实验,将一个字节从51单片机发送到电脑串口调试助手上。这个实验的目的是为了掌握串口通信协议的收发过程。

虚拟串口

实验一、虚拟串口实验

一般单片机都有专门的串口引脚,51里面分别是P3.0和P3.1,这些引脚拥有串口的硬件电路,因此使用它们并不需要设置信号的发送停止。为了掌握协议,我们使用其他的引脚来模拟串口,所以也叫虚拟串口。这里我们选用P1.0,然而注意到我们51单片机要发送数据给电脑,必须经过一个串口转USB设备(即TTL电平转换为RS232电平),而限于我们的开发板只有P3.0与P3.1连接到了串口转USB设备,所以我们可以将P1.0短接到P3.1 。 下图是这个串口转USB的原理图。


好了直接上代码吧。

#include "reg51.h"
/*
  将P1.0虚拟成串口发送脚TX
  以9600bit/s的比特率向外发送数据
  因为波特率是	9600bit/s
  所以me发送一位的时间是 t=1000000us/9600=104us
*/			
sbit TX=P3^1; //P1^0 output TTL signal, need to transferred to rs232 signal, can be connected to P3^1
#define u16 unsigned int //宏定义
#define u8 unsigned char
u8 sbuf;
bit ti=0;

void delay(u16 x)
{
	while(x--);
}
void Timer0_Init()
{
	TMOD |= 0x01;
	TH0=65440/256;
	TH0=65440%256;
	TR0=0;
}

void Isr_Init()
{
	EA=1;
	ET0=1;
}

void Send_Byte(u8 dat)
{
	sbuf=dat;//通过引入全局变量sbuf,可以保存形参dat
	TX=0; //A 起始位
	TR0=1;
	while(ti==0);	 //等待发送完成
	ti=0; //清除发送完成标志
}

void TF0_isr() interrupt 1	   //每104us进入一次中断
{
	static u8 i; //记录进入中断的次数

	TH0=65440/256;
	TL0=65440%256;
	i++;
	if(i>=1 && i<=8)
	{
		if((sbuf&(1<<(i-1)))==0)  // (sbuf&(1<<(i-1)))表示取出i-1位
		{
			TX=0;
		}
		else
		{
			TX=1;
		}
	}
	if(i==9)  //停止位
	{
		TX=1;
	}
	if(i==10)	
	{
		TR0=0;
		i=0;
		ti=1; //发送完成
	}
}

void main()
{
	TX=1; //使TX处于空闲状态
	Timer0_Init();
	Isr_Init();
	while(1)
	{
		Send_Byte(65); //0x41
		delay(60000);
	}
}
实验引入了定时器0来控制发送线上的各个位的保持时间。首先main函数进入,TX置1则使发送线处于空闲,这时候发送方和接受方都处于空闲。接下来初始化定时器0,TR0置0表示还不要启动定时器0。接着中断系统初始化,此时中断系统已经开启。进入while循环,先进Send_Byte()函数,将65传给形参dat,dat再将65赋值给sbuf,到这里准备工作就做好了。接着TX置0,这个是起始位,要保持这个起始位104us。于是就启动定时器TR0置1,计时器开始计数。当第一次溢出的时候,也就是过了104us,进入中断,同时接收方也侦测到了这个突然被拉低的信号,于是迅速启动自己的定时器。进入中断子函数后,先是重装定时器初值,然后i加1,也就是当i=1时,就应该发送数据的最低位了,总共有8位数据,所以使用条件语句if(i>=1 && i<=8)来判断是否发送完数据位。然后再通过if(i==9) 来发送停止位,最后当i=10时,也就是发送完了,这时候要关闭定时器(那么程序也就),同时i置0,ti置1(才能跳出while(ti==0)循环),最后将ti置0,保证下次要发送字节时让程序停留在while(ti==0)。


片上串口

以上说的是虚拟串口,上文中谈到与串口相关的引脚P3.0与P3.1,事实上51单片机自带片上串口,那这个串口又该怎么使用呢?

片上串口支持同步模式与异步模式。简单来说同步模式就是指有时钟线,而异步模式无时钟线。这里的时钟线是指在同步通信时,用一根线专门传输时钟信号,这个信号用来与要发送的每一位保持同步,这样就避免了例如异步通信中因为采用定时器而引入的时间误差。

片上串口还支持8位模式和9位模式。如下图所示


其中D0-D7是一个字节的8个位。9位模式只是多了一个位TB8,这个TB8的作用是奇偶校验或多机通信。奇偶校验原理这不加分析。多机通信时比如主机只发送数据给网络中的一台地址为0x02的设备,这时候先让TB8为1,前面的D0-D7则为地址即0x02,之后再让TB8为0,前面的D0-D7则为数据了。

上面设置了片上串口的模式,另外还要设置串口的波特率。

片上串口的波特率等于定时器1工作在方式2时溢出率的32分频。如果要定时器1工作在方式2,那么TMOD=0x20。另外要保证为32分频,我们还必须设置计数器初值。设晶振为11.0592Mhz,则定时器的计数脉冲为F=f/12,则定时器每计一个脉冲的时间为T=12/f。又令计数器的起点为x,则溢出一次要计的脉冲数为(256-x)。所以在计数起点为x时,溢出一次的时间为t=12/f*(256-x)。则对应的溢出率为1/t=f/(12*(256-x))。对应的波特率就为b=f/(384*(256-x))。

x=256-f/(384*b)

其中f为晶振频率,b为希望的波特率,x为定时器的计数起点TH1的值。

例如当晶振为11.0592M,希望波特率为9600bit/s,则TH1=253。题外话,我们同样可以演算出在其他常用波特率情况下,TH1始终为一个整数。这里也就解释了为什么51里面选用了11.0592M的晶振而不是12M,这样就保证了串口的时序更加准确,虽然牺牲了定时器的准确度。

实验二,片外串口发送一个字节。

好了现在开始我们的实验之旅。直接看代码吧。

#include "reg51.h"
#define u16 unsigned int
#define u8 unsigned char

void delay(u16 x)
{
	while(x--);
}

void Uart_Init() //串口初始化
{
	SCON=0x50; //8位异步模式
	TMOD|=0x20;	//定时器1工作方式2
	TH1=253;//9600bit/s
	TR1=1;
}

void Send_Byte(u8 dat)
{
	SBUF=dat; //启动发送,只需要把发送内容给SBUF这个寄存器
	while(TI==0); //等待发送完成,因为TI为1时表示在发送停止位
	TI=0;
}

void main()
{
	Uart_Init();
	while(1)
	{
	   Send_Byte('m');
	   delay(60000);
	}
}

实验二较之实验一,代码减少了很多,而且不用考虑繁琐的位发送时序。只需要明白各个寄存器SCON,TMOD,TCON,SBUF的用法。TI是SCON中的第一位,为发送中断请求标志位。在本方式中,在停止位开始发送时由内部硬件置位,响应中断后TI必须又软件清零。

实验三、片上串口发送一个字符串

上面介绍了如何发送一个字节,那如何发送一个字符串甚至文本呢?这里我们首先介绍下字符串的概念。

字符串:从存储器的某个地址开始,连续存放多个字符的ASCII码,并且在最后一个字符的后面存放一个0,这段连续的内存空间就叫字符串,最后的0叫字符串的结束符。注意这里的0和加单引号的0不是一个概念,加单引号的0是指0的ASCII码。

数组与字符串的关系:字符串是数组的一种特殊情况,数组在特定条件下可当做字符串用。C语言用双引号描述一个字符串,如“abcd”。

下面我们通过一个实验来展示如何发送字符串。我们实验的目标是打印字符串“Hello World ! 第一!”到打印机。直接上代码。

#include "reg51.h"
#define u16 unsigned int
#define u8 unsigned char

void delay(u16 x)
{
	while(x--);
}

void Uart_Init() //串口初始化
{
	SCON=0x50; //8位异步模式
	TMOD|=0x20;	//定时器1工作方式2
	TH1=253;//9600bit/s
	TR1=1;
}

void Send_Byte(u8 dat)	  //串口发送一个字节
{
	SBUF=dat; //启动发送,只需要把发送内容给SBUF这个寄存器
	while(TI==0); //等待发送完成,因为TI为1时表示在发送停止位
	TI=0;
}

 void Send_String(u8 *str)	 //发送一个字符串	*str为字符串第一个字符的地址
 {
    abc:      //标号
 	if(*str != 0)
	{
		Send_Byte(*str);
		str++;
		goto abc;	
	}
 }

void main()
{
	Uart_Init();
	while(1)
	{
	   Send_String("Hello World! 第一!");
	   Send_Byte(10);
	   delay(60000);
	   delay(60000);
	}
}

实验效果


这里就不再讲述代码了,如有问题,请及时联系。谢谢观看本文!转载此文请联系本人!
2013-04-23 11:47:44 superanters 阅读数 3478
  • 串口通信和RS485-第1季第13部分

    本课程是《朱有鹏老师单片机完全学习系列课程》第1季第13个课程,主要讲解了串行通信UART及其扩展RS485。本课程很重要,因为串口通信是我们接触的早也简单的通信方式,是后续继续学习SPI、I2C甚至USB、网络通信等的基础,大家务必认证对待完全掌握。

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     当人们晚上迷失在野外手上只有一个手电筒,此时有直升机飞过。人们用手电筒发出三短三长三短的光线。用这个国际通用的SOS求救信号,告诉飞行员来救你。人们规定的三短三长三短的光线,代表SOS就是一种通讯协议。

    单片机处理通讯协议的方法其实也类似。只不过用的不是光线而是电平。比如我们完全可以模仿SOS求救信号的方法。来创造属于自己的通讯协议。

例如:我们模仿SOS ,用高电平代替亮,用低电平代替暗。10MS(毫秒)为短,20MS为长。A单片机从一个I/O输出如下的电平。可以看出单片机输出了三短三长三短的的高电平。 B单片机从一个I/O接收如下的电平。当B单片机接收到信号的后,就可以根据程序做任何事,这个信号的代表什么,可以是SOS,可以开启一些设备,可以是一切的意思。A单片机可以运用这个协议,命令B单片机做任何事情。只要我们自己编程前先确定好就行。


所以说协议本身是很随意的,只要发送和接收双方事先规定好就行了。但是如果每家公司,每个人都定一个通信协议。这样协议就太多太乱。所以规定了几种通用的协议如USART,I2CSPI,这样通信协议就能规范了。

我们稍稍讲解下关于通信协议的几个专业术语:

串行通讯和并行通讯。

   如果我们手上有8个苹果,我们想丢给另一个人。你可以一个个丢,丢完一个再丢另一个,这就是串行通讯。你可以8个一起丢,这就是并行通讯。只是对于单片机丢的不是苹果而是位(bit)。

串行通讯只用一个数据(Data)线,发送数据所以只能一个个位的发送。

并行通讯要同时传递多少个位的数据,则用多少个数据线。

全双工通讯和半双工通讯。

   简单的来说:比如两个人聊天,如果A说话,B只能听,B说话,A只能听。B两个人不能同时说话,只能一方发出信息,另一方接收信息。双方不能同时发出信息这就是半双工。

如果两个人聊天,两个人可以同时说话,可以同时听。双方都以同时接收和发送这就是全双工。

异步和同步。

对于单片机而言,如果在同一个时钟下,动作和步调都是一致同步的。

如果不在同一个时钟下,动作和步调是不一致的是异步的。

如果想让两个单片机,进行同步通讯,就必须工作在同一个时钟下。所以它们之间连接着时钟线。如果它们之间没有时钟线连接,则说明是异步通讯。

下面的章节我们进一步具体讲解各个通讯协议。




2018-11-04 12:13:28 qq_22520215 阅读数 458
  • 串口通信和RS485-第1季第13部分

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LIN通信主函数设计与封装!!!

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