FPGA串行通用异步收发器设计 实验目的：1、掌握QuartusII6.0等EDA工具软件的基本使用； 2、熟悉VHDL硬件描述语言编程及其调试方法； 3、学习用FPGA实现接口电路设计。 实验内容： 本实验目标是利用FPGA逻辑资源，编程设计实现一个串行通用异步收发器。实验环境为EDA实验箱。电路设计采用VHDL硬件描述语言编程实现，开发软件为QuartusII6.0。 1、UART简介 UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter通用异步收发器）是一种应用广泛的短距离串行传输接口。常常用于短距离、低速、低成本的通讯中。8250、8251、NS16450等芯片都是常见的UART器件。 基本的UART通信只需要两条信号线（RXD、TXD）就可以完成数据的相互通信，接收与发送是全双工形式。TXD是UART发送端，为输出；RXD是UART接收端，为输入。 UART的基本特点是： （1）在信号线上共有两种状态，可分别用逻辑1（高电平）和逻辑0（低电平）来区分。在发送器空闲时，数据线应该保持在逻辑高电平状态。 （2）起始位（Start Bit）：发送器是通过发送起始位而开始一个字符传送，起始位使数据线处于逻辑0状态，提示接受器数据传输即将开始。 （3）数据位（Data Bits）：起始位之后就是传送数据位。数据位一般为8位一个字节的数据（也有6位、7位的情况），低位（LSB）在前，高位（MSB）在后。 （4）校验位（parity Bit）：可以认为是一个特殊的数据位。校验位一般用来判断接收的数据位有无错误，一般是奇偶校验。在使用中，该位常常取消。 （5）停止位：停止位在最后，用以标志一个字符传送的结束，它对应于逻辑1状态。 （6）位时间：即每个位的时间宽度。起始位、数据位、校验位的位宽度是一致的，停止位有0.5位、1位、1.5位格式，一般为1位。 （7）帧：从起始位开始到停止位结束的时间间隔称之为一帧。 （8）波特率：UART的传送速率，用于说明数据传送的快慢。在串行通信中，数据是按位进行传送的，因此传送速率用每秒钟传送数据位的数目来表示，称之为波特率。如波特率9600=9600bps（位/秒）。 FPGA UART系统组成：如下图所示，FPGA UART由三个子模块组成：波特率发生器；接收模块；发送模块； 2、模块设计：
串行通信接收接口（LED） 基本要求：掌握RS232串口的协议，运用DE2的串口进行接收PC的数据。波特率为9600,8位数据位，无奇偶校验，一个停止位。 硬件验证要求：在PC机通过“串行通信调试助手”软件 发送数据，DE2通过串口接收数据，完成接收数据后在LED上面进行显示。 在完成基本要求的基础上，可以通过拨码开关来选择奇偶校验的类别。 分频模块流程图： 分频模块的程序 module clk_div (clk_in,nreset,clk_out); input clk_in; input nreset; output clk_out; reg clk_out=0;
reg [8:0]cnt=0; parameter T = 217; always @(posedge clk_in or negedge nreset) begin if(nreset == 0) begin cnt <= 0; clk_out <= 0; end else if(cnt == T) begin clk_out <= ~clk_out; cnt <=0; end else cnt<=cnt+1; end endmodule 发送模块的程序： module rx(clk,nreset,rxd,data); input clk,rxd,nreset; //clk=0.1152MHz output [7:0] data; reg [3:0] t; reg [3:0] s; reg [7:0] data0; reg [7:0] data; always @(posedge clk or negedge nreset ) //baud=9600hz if(nreset ==0) begin data <= 8'h00; s <= 0; t <= 0; data0 <= 8'h00; end else begin case(s) 0:if(rxd==1) begin s<=1;t<=0;end 1:if(rxd==0) begin s<=2;t<=t+1;end 2:if(t==6)begin if(rxd==0) begin s<=3;t<=0;end
实验三、FPGA串行通用异步收发器设计 实验目的：1、掌握QuartusII6.0等EDA工具软件的基本使用； 2、熟悉VHDL硬件描述语言编程及其调试方法； 3、学习用FPGA实现接口电路设计。 实验内容： 本实验目标是利用FPGA逻辑资源，编程设计实现一个串行通用异步收发器。实验环境为EDA实验箱。电路设计采用VHDL硬件描述语言编程实现，开发软件为QuartusII6.0。 1、UART简介 UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter通用异步收发器）是一种应用广泛的短距离串行传输接口。常常用于短距离、低速、低成本的通讯中。8250、8251、NS16450等芯片都是常见的UART器件。 基本的UART通信只需要两条信号线（RXD、TXD）就可以完成数据的相互通信，接收与发送是全双工形式。TXD是UART发送端，为输出；RXD是UART接收端，为输入。 UART的基本特点是： （1）在信号线上共有两种状态，可分别用逻辑1（高电平）和逻辑0（低电平）来区分。在发送器空闲时，数据线应该保持在逻辑高电平状态。 （2）起始位（Start Bit）：发送器是通过发送起始位而开始一个字符传送，起始位使数据线处于逻辑0状态，提示接受器数据传输即将开始。 （3）数据位（Data Bits）：起始位之后就是传送数据位。数据位一般为8位一个字节的数据（也有6位、7位的情况），低位（LSB）在前，高位（MSB）在后。 （4）校验位（parity Bit）：可以认为是一个特殊的数据位。校验位一般用来判断接收的数据位有无错误，一般是奇偶校验。在使用中，该位常常取消。 （5）停止位：停止位在最后，用以标志一个字符传送的结束，它对应于逻辑1状态。 （6）位时间：即每个位的时间宽度。起始位、数据位、校验位的位宽度是一致的，停止位有0.5位、1位、1.5位格式，一般为1位。 （7）帧：从起始位开始到停止位结束的时间间隔称之为一帧。 （8）波特率：UART的传送速率，用于说明数据传送的快慢。在串行通信中，数据是按位进行传送的，因此传送速率用每秒钟传送数据位的数目来表示，称之为波特率。如波特率9600=9600bps（位/秒）。 UART的数据帧格式为： FPGA UART系统组成：如下图所示，FPGA UART由三个子模块组成：波特率发生器；接收模块；发送模块； 2、模块设计：
摘要：本文的目的是利用一台电脑RS232串行接口实现GPIB接口的发送和接收，并有能力跟RS232及周边设备的GPIB进行连接。其主要特点在于串行通信的波特率可以由用户和被自动化的数据流调整。 1、引言 如今，越来越多的测试和测量仪器可连接到通用接口总线（GPIB），这使该技术的掌握和交流更为容易。所以，必须有一个GPIB接口。在一般情况下，如果该仪器是基于个人计算机（PC ），则现有的PCI-GPIB卡或USB接口的GPIB卡都可以使用，但成本较高。此外，有大部分是基于微控制器上的，它有RS232接口但不具备PCI或USB接口。因此，RS232 - GPIB接口是一种扩大GPIB的功能的低成本的解决方案。尽管还有一些的RS232- GPIB卡，我们证实简化RS232 - GPIB接口架构和加快串行通信的速度可以来满足更高的要求。 2硬件设计研究的RS232 - GPIB接口 2.1硬体架构的界面 该RS232 - GPIB接口，其核心部分是8051单片机，有两个端口，一个是RS232端口另一个是GPIB的端口。它不仅可以通过RS232串口端口连接PC，而且还可以连接其他设备来扩大GPIB接口。串行设备为了满足不同波特率的串行传输，可以由用户来设置波特率。此外，在数据量和处理速度的基础上数据流可以自动控以确保数据传输的可靠性。除微控制器外最重要的部分是RS232 - GPIB接口的TNT4882 GPIB接口芯片。 2.2 TNT4882使用范围 国际TNT4882提供了一个单片机向GPIB发送/接收的接口。它有三个不同的内部硬件架构：单芯片模式，涡轮7210模式，与Turbo 9914模式。其中第一个芯片的模式是最简单和最快的TNT4882体系机构，其中先入先出（先进先出）缓冲器的TNT4882是直接连接到GPIB 的。它可以很容易地接到任何16 或8位微处理器。除了一个40 MHz的时钟电路外，TNT4882可以直接连接到GPIB的。 在设计方面，bus B（D7类- 0 ）的TNT4882是用于8位输入/输出通道，连接到8051数据总线。32个寄存器分别位于8051外部数据存储器和32字节输入/输出内存0x00 ? 0x1f 。该TNT4882可以中断处理器断言其中断信号INTR以及哪些是活跃高的。因为8051的IRQ线是低作用的，所以INTR以及信号TNT4882必须倒置，然后连接到一个可用的中断线路。因此，一个通用阵列逻辑（GAL器件）芯片是用来锁存地址总线信号，并产生了积极的CSN和中断信号。此外，max708是用来复位的8051微控制器和TNT4882 。 2.3波特率调整和串行通信的流量控制串行通信 RS232 - GPIB接口可通过一个RS-232C电缆连接到串口设备。由于串行通信设备的波特率相关性，连接到8051单片机端口1的一组交换机的波特率可以从1200到115200中设置。 作为核心部分的RS232 - GPIB接口，8051单片机串行通信提供与RXD （串行输入端口）边和TXD脚发送（串行输出端口）密码的功能。无流量控制线定义了RS232系列的标准，当在处理时间内接收缓冲区满或没有接收准确的数据时，数据可能会丢失。为了提高传输的可靠性，免插脚的8051采用硬件握手方式，以允许或拒绝转让信息请求。硬件握手功能始终活跃在串行数据传输。该p1.0的8051 ，被作为RTS的信号线来连接到一级转换芯片的RS232连接器的CTS线9针的标准。当RTS的路线是中断的，它表明RS232 - GPIB接口准备好从串行设备中接收数据。同时，以串口设备接收和发送的信号作为CTS的信号。如果
微机原理与应用实验报告6 实验9 串行通信技术 实验10A 模拟信号转换接口 实验报告
实验九串行通信技术 一、实验目的 1. 了解异步串行通信原理； 2. 掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法； 二、实验任务 1. 了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能，掌握串口助手的使用 （1）利用PC机的串口助手程序控制串口，实现串口的自发自收功能 为实现PC串口的自发自收功能，须现将实验板上的扩展板去下，并将单片机板上的BRXD和BTXD用杜邦线进行短接，连接图如下所示： 由此可以实现PC串口的自收自发功能。 （2）思考题：异步串行通信接口的收/发双方是怎么建立起通信的 首先在异步通信中，要求接收方和发送方具有相同的通信参数，即起始位、停止位、波特率等等。在满足上面条件的情况下，发送方对于每一帧数据按照起始位数据位停止位的顺序进行发送，而接收方则一直处于接受状态，当检测到起始位低电平时，看是采集接下来发送方发送过来的数据，这样一帧数据（即一个字符）传送完毕，然后进行下一帧数据的接受。这样两者之间就建立起了通信。 2. 查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信 （1）硬件连接图
（2）C语言程序 采用SMCLK=1.0MHz时，程序如下：
其中SMCLK=1MHz，波特率采用的是9600，采用低频波特方式，则N=1000000/9600=104.1666…，故UCA0BR1=0，UCA0BR0=104，UCBRS=1； 当采用外部晶振时，时钟采用默认设置即可，程序如下：
也是采用了低频波特率方式，所以关于波特率设置的相关计算和上面是一样的。 （3）思考：如果在两个单片机之间进行串行通信，应该如何设计连线和编程？ 由于在上面的连线中将单片机上的P1.2和BRXD相连，P1.1和BTXD相连，所以若要在两个单片机之间进行通信，首先应该将两个单片机的P1.2和P1.1交叉相连，并根据上面的程序进行相同的关于端口和波特率相关的设置即可实现两个单片机之间的通信。 3. （提高）利用PC机RS232通信接口与单片机之间完成串行通信 （1）硬件连接图 在实验时，采用了将PC机的串口com1直接连接至MSP430F149的孔型D9连接器上，G2553单片机的输出引脚P1.1和P1.2分别与F149单片机上的URXD1和UTXD1相连接，连接图如下所示：
摘要 进入21世纪之后，数字化浪潮正在席卷全球，数字信号处理器DSP（Digital Signal Processor）正是这场数字化革命的核心，无论在其应用的广度还是深度方面，都在以前所未有的速度向前发展。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。 DSP可以代表数字信号处理技术（Digital Signal Processing）,也可以代表数字信号处理器（Digital Signal Processor）。前者是理论和计算方法上的技术,后者是指实现这些技术的通用或专用可编程微处理器芯片。 本文就是就是基于DSP原理及应用编写设计的同步串口通信在TMS320C643上实现。其集成开发环境为CCS，工作平台是SEED-DTK 。CCS 是TI公司推出的用于开发DSP芯片的集成开发环境，它采用Windows风格界面，集编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试以及实时跟踪等功能于一体，极大地方便了DSP芯片的开发与设计，是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。SEED-DTK（DSP Teaching Kit）是一套可以满足大学本科、研究生和教师科研工作的综合实验设备。SEED-DTK 是我公司在总结以往产品的基础上，以独特的多DSP 结构、强大的DSP 主板功能、丰富的外围实验电路、精心设计的实验程序、精湛的产品工艺形成的高性能产品。 关键字：同步串口通信 DSP CCS SEED-DTK
目录 一．功能描述 ---------------------------------------------------------- 3二．概要设计 ---------------------------------------------------------- 3 2.1 McBSP 介绍------------------------------------------------- 3 2.2 设计目的------------------------------------------------------ 4 2.3 设计概要------------------------------------------------------ 4三．详细设计 ---------------------------------------------------------- 4 3.1 实验程序功能与结构说明 -------------------------------- 4 3.2 程序流程图 ---------------------------------------------------- 5四．调试过程及效果 ------------------------------------------------- 5 4.1 实验准备------------------------------------------------------ 5 4.2 调试过程及效果 -------------------------------------------- 6 4.2.1 创建源文件 -------------------------------------------- 6 4.2.2 创建工程文件 ----------------------------------------- 7 4.2.2 设置编译与连接选项 -------------------------------- 8 4.2.3 工程编译与调试 ------------------------------------ 10 五．存在问题 -------------------------------------------------------- 12 六. 心得-------------------------------------------------------------- 12 七．参考文献 -------------------------------------------------------- 12 附录（源程序） ----------------------------------------------------- 13
串口通信测试方法 1 关于串口通信的一些知识： RS-232C是目前最常用的串行接口标准，用来实现计算机和计算机之间、计算机和外设之间的数据通信。 在PC机系统中都装有异步通信适配器，利用它可以实现异步串行通信。而且MCS-51单片机本身具有一个全双工的串行接口，因此只要配以电平转换的驱动电路、隔离电路就可以组成一个简单可行的通信接口。 由于MCS-51单片机的输入和输出电平为TTL电平，而PC机配置的是RS-232C 标准串行接口，二者电气规范不一致，因此要完成PC机与单片机的数据通信，必须进行电平转换。 注明：3）RS-232C上传送的数字量采用负逻辑，且与地对称 逻辑1：-3 ～-15V 逻辑0：+3～+15V 所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片： 2 实现串口通信的三个步骤： （1）硬件连接 51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和计算机之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件，比如计算机的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们采用了专用芯片MAX232进行转换。我们采用了三线制连接串口，也就是说和计算机的9针串口只连接其中的3根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。电路如下图所示，MAX232的第10脚和单片机的11脚连接，第9脚和单片机的10脚连接，第15脚和单片机的20脚连接。 使用MAX232串口通信电路图（9孔串口接头） （2）串行通信程序设计 ①通信协议的使用 通信协议是通信设备在通信前的约定。单片机、计算机有了协议这种
约定，通信双方才能明白对方的意图，以进行下一步动作。假定我们需要在PC 机与单片机之间进行通信，在设计过程中，有如下约定：
串口通讯软件说明书 串口通讯软件为Windows界面，用于PC端向CNC端发送文件、接收文件，或者进行DNC加工。该软件可运行于Win98、WinMe、WinXP及Win2K。 1 程序启动: 直接运行GSK Comm .exe程序。程序启动后界面如下： 2 功能介紹: 1．文件菜单 文件菜单里包括新建、打开和保存程序文件，打印和打印设置，最近打开的文件列 表等功能。 2．编辑菜单 编辑菜单包括剪切、复制、粘贴、撤消、查找、替换等功能。 3．串口菜单 主要是串口的打开和设置。 4．传输方式菜单 包括DNC传输方式、文件发送传输方式、文件接收传输方式。 5．查看菜单
工具栏和状态栏的显示和隐藏。 6．帮助菜单 本软件的版本信息。 3 软件使用： 1. DNC传输方式 注：需要将系统I/O通道设为0 1) 通过文件菜单的“打开”按钮或者工具栏的打开按钮打开程序文 件，有必要的话可以利用本软件再进一步编辑。 2) 打开并设置好串口，如上图所示，选择适用于GSK218M，系统默认的 DNC波特率是38400，可通过参数重新设置（具体参考218M系统操作 说明书）。218M系统设置为数据位8位，停止位0位，无奇偶校验。 3) 第一和第二步顺序可相互交换，不影响接下来的传输和加工；但接下去的 步骤必须按顺序操作，否则会影响传输和加工效果。 4) CNC端和机床准备好了之后，按下CNC面板上的按钮。 5) 打开传输方式菜单的“DNC”菜单项或者是按下工具栏的 DNC传输按钮，找到程序开始传送数据。 6) 当“发送字节”数停止时，按下CNC面板上的键接收数据，然后 再按下CNC面板上的按钮开始加工。 7) 接下去的可以正常加工的方式进行操作。 8)传输开始后，本程序会显示出传输的情况，包括传输的文件名，传输的字 节数，传输的行数，传输所用的时间和传输的速度（字节/秒）；界面如下： 此时除结束传输之外，请不要对本软件进行其它的操作。加工完后按键
硬件描述语言设计报告设计题目串行通信接收接口(LED) 学院电子信息学院 班级电子101 姓名梁嘉诚 学号1011002006 设计时间2013年1月7~11日
引言： 随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显的重要。这里所说的通信是只计算机与外界的信息交换。因此，通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输。对于那些与计算机相距不远的人－机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各CPU之间的通信一般都是串行方式。所以串行接口是微机应用系统常用的接口。 许多外设和计算机按串行方式进行通信，这里所说的串行方式，是指外设与接口电路之间的信息传送方式，实际上，CPU与接口之间仍按并行方式工作。 RS-232C标准的全称是EIA-RS-232C标准(Electronic Industrial Associate-Recommended Standard 232C)是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。232标准与CCITT的V.24基本相同。 它适合于数据传输速率在0～20,000bit/s范围内、传输距离在15m以内的通信。由于通信设备厂商大都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机串行通信接口中广泛采用。 RS-232C标准最初是为远程通信连接数据终端设备DTE与数据通信设备DCE而制定的。因此，这个标准的制定，并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机(更准确地说，是计算机接口)与终端或外设之间的近端连接标准。很显然，这个标准的有些规定及定义和计算机系统是不一致的，甚至是相矛盾的。 RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”，都是站在DTE的立场上，而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中，往往是CPU和I/O设备之间传送信息，两者都是DTE，因此双方都能发送或接收 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。 RS-232 标准规定的数据传输速率为每秒150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。 RS-232 标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。 设计原理： 串行通信是指使用一条数据线（另外需要地线，可能还需要控制线），将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。
By bingge 【整理】常用通信接口一（串口/RS232/RS485/USB/TYPE-C 原理与区别） 一、什么是串口通信 ? 常见的串口通信一般是指异步串行通信。 与串行通信相对的是并行通信。数据传输一般都是以字节传输的，一个字节8个位。拿一个并行通信举例来说，也就是会有8根线，每一根线代表一个位。一次传输就可以传一个字节，而串口通信，就是传数据只有一根线传输，一次只能传一个位，要传一个字节就需要传8次。 异步串口通信:就只需要一根线就可以发送数据了 。 串口通信主要为分232，485，422通信三种方式。 二、RS232接口标准设计电路 232通信主要是由RX,T X,G ND 三根线组成。 RX 与TX ，TX 接RX ，GND 接GND 。这样还是比较好理解吧。因为发送和接收分别是由不同的线处理的，也就是能同时发送数据和接收数据，这就是所谓的全双工。
By bingge 三、RS485EMC 标准设计电路 1.RS485概念 是为了解决232通信距离的问题。485主要是以一种差分信号进行传输，只需要两根线，+,-两根线，或者也叫A ，B 两根线。A ，B 两根线的差分电平信号就是作为数据信号传输。发送和接收都是靠这两根的来传输，也就是每次只能作发送或者只能作接收，这就是半双工的概念了，这在效率上就比232弱很多了。 RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；
By bingge 2.422通信 422是为了保留232的全双工，又可以像485这样提高传输距离。有些标注为485-4。而485就标注为485-2。有什么区别 呢。就是为了好记呢。485-2就是2根线。485-4就是4根线。 3.RS232与RS485接口的差别 由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： 1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。 2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps 。 3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。 针对RS232接口的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点： 1）RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2-6）V 表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2-6）V 表示。接口信号电平比RS-232降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL 电平兼容，可方便与TTL 电路连接。2）RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。 3）RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 4）RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。 四、USB 设计电路 1.定义与运用
{ 软件环境：ICC AVR 6.31A 硬件平台：atmega128a 实现UART0的半双工485通信，中断方式接受，查询方式发送。485的收发控制引脚为PE2。 供大家学习交流使用 } 1，以下是delay.h文件 #ifndef _delay_h_ #define _delay_h_ //void delay_nus(unsigned int n); //void delay_nms(unsigned int n); //void delay_1us(void); //void delay_1ms(void); void delay_1us(void) //1us延时函数 { NOP(); } void delay_nus(unsigned int n) //N us延时函数 { unsigned int i=0; for (i=0;i 晶振：11.0592M 查询方式发送，中断接收。 *************************************************/ #ifndef _uart_h #define _uart_h #include Arduino与Processing连接互动 Arduino与Processing连接互动可以做出很多有趣的东西，Processing是通过视觉来展现的，而Arduino就可以充当外用的设备来控制Processing的视觉展现。例如：用光敏传感器来控制图像的暗量程度，震动传感器来控制屏幕中的泡泡的震动等等。上位机软件是Processing，它可以与人际物理世界互动，通过Arduino装置，让人的各种物理感官与电脑屏幕的数位艺术作品产生交流。 先认识一下串口输出的有关串口通讯： ?串口队列（Buffer） –PC和Arduino间的缓冲区 ?串口输入函数 –Serial.available() ?返回值：当前可读的数据数目 ?函数Serial.available()的功能是返回串口缓冲区中当前剩余的字符 个数，按照Arduino提供的该函数的说明，串口缓冲区中最多能缓 冲128个字节。 –Serial.read() ?如果串口没有数据可读，返回 -1 ?如果串口有数据可读，返回第一个字符，并从串口队列中取出 –Serial.peek() ?如果串口没有数据可读，返回-1 ?如果串口有数据可读，返回第一个字符，但不从串口队列取出，因 此下次还能读到 –Serial.flush() ?清空串口队列 ?串口初始化函数 –Serial.begin(speed) ?speed: 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 115200 –通常在 setup() 函数里调用 ?串口输出函数 –Serial.print(val), Serial.println(val) ?输出ASCII码（后者多一个回车换行） –Serial.print(val, format) , Serial.println(val, format) 我想做一个包含3 个超声波测距的Arduino程序，然后每个超声波到一定距离后，可以发出不同的声音，这是Arduino代码： intsrfPin[] = {2,4,6}; //定义srfPin发送引脚为2 int z; //定义全局变量z int Distance; //定义距离寄存器存放测试距离数据 int duration; //定义脉宽寄存器 int data; //定义串口接收寄存器 int ultrasonic(int distance){ for(int i=0;i<3;i++){ digitalWrite(srfPin, LOW); // 确保在发送脉冲前保持该引脚为低电平 delayMicroseconds(2); //保持低电平2ms digitalWrite(srfPin, HIGH); // 发送一个高脉冲开始测距 delayMicroseconds(10); //保持10ms digitalWrite(srfPin, LOW); // 在等待脉冲返回来之前发送低电平 pinMode(srfPin, INPUT); //调整超声波引脚为输入 duration = pulseIn(srfPin, HIGH); // 从SRF05回波脉冲在读取在微秒 distance = duration/58; // 除以58就是我们要得到的厘米数 } return distance; //返回厘米数 } void setup(){ Serial.begin(9600); //打开串口并设置通信波特率为9600 pinMode(13,OUTPUT); //定义I1接口 } void loop(){ //主程序开始 Distance = ultrasonic(z); //读取超声波值Serial.write(byte(Distance)); delay(100); } 那么，如何写个processing代码来使里面有声音并且每个超声波测距对应不同的音频呢？ 信息工程学院实验报告 课程名称:单片机原理及接口 实验项目名称:串口通信实验实验时间:2017、５ 一、实验目得: 1.了解什么就是串口,串口得作用等。 2、了解串口通信得相关概念 3、利用keil软件，熟悉并掌握中串口通信得使用 4、通过实验,熟悉串口通信程序得格式,串口通信得应用等 二、实验原理 1、串口通信概念： 单片机应用与数据采集或工业控制时,往往作为前端机安装在工业现场,远离主机，现场数据采用串行通信方式发往主机进行处理,以降低通信成本,提高通信可靠性。如下图所示。 2、串口数据通信方式及特点 ★数据通信方式有两种：并行通信与串行通信 ★并行通信: 所传送数据得各位同时发送或接收, ?数据有多少位就需要多少根数据线。 特点: 速度快,成本高,适合近距离传输 如计算机并口,打印机,82５5 。 ★串行通信:所传送数据得各位按顺序一位一位 地发送或接收。 只需一根数据,一根地线,共2 根 特点:成本低,硬件方便,适合远距离通信， 传输速度低。 串行通信与并行通信示意图如下: 成绩: 指导老师（签名)： 3、串行通信基本格式 ①单工通信:数据只能单向传送。 ②半双工通信:通信就是双向得,但每一时刻,数据流通得方向就是单向得。 ③全双工通信：允许数据同时在两个方向流动,即通信双方得数据发送与接收就是同时进行得。 4、异步串行通信/同步串行通信 ①异步串行通信: 异步串行通信采用如下得帧结构: 起始位+ 8位数据位+ 停止位或起始位+ ９位数据位＋停止位 其中:起始位为低电平，停止位为高电平。 优点:硬件结构简单 缺点:传输速度慢 ②同步串行通信: 在同步通信中，发送方在数据或字符开始处就用同步字符（常约定１~2个字节）指示一帧得开始,由时钟来实现发送端与接收端同步,接收方一旦检测到与规定得同步字符符合,下面就连续按顺序传送若干个数据,最后发校验字节。见下图: 5、串行通信过程与UARＴ 基本得计算机异步串行通信系统中,两台计算机之间通过三根信号线ＴｘD、RxD与GＮD连接起来,TxD与GND构成发送线路,RxD与GND构成接收线路。一台计算机得TｘD、RxD线分别与另一台计算机得RｘD、TxD线相连。 由于在串行通信过程中得并串转换、串并转换、线路检测、采样判决、组帧、 拆帧、发送与接收等操作需消耗CPU大量时间,以至CPU无法处理其它工 作,因而开发出专用于处理异步串行通信发送与接收工作得芯片UART(通用 异步串行通信接收发送器)。 ＣPU只需将要发送得一个字节数据交给UＡRT,其它发送工作由ＵART自动完成,当UARＴ将一帧数据发送完毕，会通知CPU 已发送完,可提交下一个字节。 UART自动监测线路状态并完成数据接收工作，当接收到一个字节数据后,ＵART会通知CPU来读取。采用UＡRT 后,ＣPU得负担大大减轻了。 组态王与arduino的通讯控制设计作者：霍澍 1、组态王。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 2、arduino。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 3、组态王与arduino通讯的意义。。。。。。。。。。4 4、组态王与arduino通讯具体实现过程。。。。。。。5 1、组态王 组态王，即组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统。它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。尤其考虑三方面问题:画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的 分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示 控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。 2、arduino Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含 硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。由一个欧洲开 发团队于2005年冬季开发。它主要包含两个主要的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板;另外一个则是Arduino IDE，你的计算机中的程序开发环境。你只要在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。 Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、 马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过A rduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。对Arduino的编程是通过 Arduino编程语言 (基于 Wiring)和A rduino开发环境(基于 Processing)来实现的。基于Arduino的项目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上运行 的软件，他们之间进行通信 (比如 Flash, Processing, MaxMSP)来 实现。 苏州工业园区职业技术学院 2012 -2013 - 移动通信专业学期项目 项目报告选题： Labview 串口通信的调试与实现 学生姓名：郑义郜鹏张文瀚夏艳松班级：移动11301 指导教师：王呈呈 摘要 虚拟仪器是现代计算机技术同仪器技术深层次结合的全新概念仪器，实质是利用计算机显示器的显示功能模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出测量结果，利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理，完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 本文介绍了利用LabVIEW语言来实现上、下位机之间通信的方法,并从软、硬件两个方面阐述了设计思想。从实现PC机PC机之间的串口通信出发，先实现双PC机之间的数据发送、返还和接收，进而设计了以PC机作为上位机，以飞思卡尔8位单片机作为下位机的基于labview软件的串口通信系统。经过实验调试，系统达到了预期的通信目标。 应用先进的虚拟仪器软件LABVIEW,大大降低了串口通讯复杂程度,减小了软件设计的工作量,能够大大降低投资成本。在实际应用中有巨大的使用价值。 关键词： 虚拟仪器；Labview ；串口通信；单片机 Abstract Virtual instrument is the modern computer technology combined with the instrumentation of the new concept of deep-level instruments, in real terms is the use of analog computer monitors display control panel, traditional instruments, in various forms to express the output measurements, using computer software features to achieve a strong signal Operation data, analysis and processing, to complete a variety of testing capabilities of a computer instrument system This article describes the use of LabVIEW to implement the language, the next method of communication between the crew and from the software and hardware are two aspects of the design. PC-PC, from the implementation of serial communication between the departure, the first to achieve double the data between the PC, send and return, receive, and then designed a PC, as the host computer to Freescale 8-bit microcontroller based on a lower machine LabVIEW software serial communication system. After experimental debugging, the system achieved the desired communication goals. The application of advanced virtual instrument software LabVIEW, greatly reduces the complexity of serial communication, reduce the workload of the software design can greatly reduce the investment cost. In practice, there is tremendous value in use. Keywords: virtual instrument; Labview; serial communication; microcontrollerArduino与Processing连接互动(才格力图整理)
Arduino的多个超声波测距与processing的音频之间互动的问题
单片机串口通信实验报告
组态王与arduino串口通讯的实现
Labview 串口通信的调试与实现
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