通信网络程序设计(王晓东 西电版)第3章 串口网络编程

单片机MSP430与PC机串口通讯设计一、引言串口通信是指通过串行通信接口进行数据传输的一种通信方式。

单片机MSP430和PC机的串口通信设计可以实现二者之间的数据传输和通信交互。

本文将从串口介绍、硬件设计和软件实现等方面详细介绍该设计。

二、串口介绍串口是一种串行通信接口，常用的有RS232和RS485等。

RS232是一种使用较为广泛的串口通信协议。

RS232接口有三根线，分别为发送线Tx、接收线Rx和地线GND。

该协议规定，发送端与接收端之间的电平差为±3至±15V，其中正电平表示逻辑0，负电平表示逻辑1三、硬件设计1.MSP430硬件设计MSP430是一种低功耗的专用于嵌入式应用的16位RISC微控制器。

它具有丰富的外设资源，包括多个通用输入输出引脚(GPIO)和两个USART （UART）接口。

其中一个USART接口用于将MSP430与PC机连接。

2.PC机硬件设计PC机通过串口连接到MSP430。

首先，需要将PC机的串口RS232转换为TTL电平，即RS232转TTL电平转换器。

其次，将转换后的TTL电平通过杜邦线连接至MSP430的USART接口的Tx和Rx引脚。

四、软件实现1.MSP430软件设计（1）串口初始化：设置数据位长度、停止位、奇偶校验等。

（2）发送数据：将要发送的数据存入发送缓冲区，并使能发送中断。

（3）接收数据：开启接收中断，并将接收到的数据存入接收缓冲区。

（4）中断处理：发送中断和接收中断时，分别从发送缓冲区和接收缓冲区读取数据并发送/接收。

2.PC机软件设计（1）打开串口：设置串口参数，如波特率、数据位长度等。

（2）发送数据：向串口发送数据，可以通过打开的串口进行写入。

（3）接收数据：使用轮询或中断方式读取串口接收到的数据。

五、总结与展望本文详细介绍了单片机MSP430与PC机串口通信设计，主要包括了串口介绍、硬件设计和软件实现。

通过串口通信，MSP430和PC机可以实现数据传输和通信交互，从而满足各种嵌入式应用的需求。

嵌入式基于stm32串口通信课程设计嵌入式系统是近年来发展迅速的一种新型计算机系统，其特点是硬件与软件紧密结合，功能强大，具有体积小、功耗低、性能高等优点，广泛应用于工业控制、汽车电子、医疗设备等领域。

在嵌入式系统中，串口通信是一种常见且重要的通信方式，其通过串行传输数据，可以与其他设备进行数据交换。

在嵌入式系统的开发过程中，串口通信的设计是一项非常关键的工作。

本文将以基于STM32的串口通信课程设计为例，详细介绍串口通信的实现原理和相关技术。

首先，我们需要了解串口通信的基本原理。

串口通信一般包括发送端和接收端两个部分。

发送端将需要传输的数据转化为串行数据，并通过串口发送出去；接收端接收串口传输过来的数据，并将其转化为需要的格式。

串口通信需要通过一定的协议进行数据的传输，常见的协议有UART、USART、SPI等。

在基于STM32的串口通信课程设计中，我们可以使用STM32开发板作为嵌入式系统的硬件平台。

STM32是一款由ST公司推出的基于ARM Cortex-M内核的系列单片机，具有高性能、低功耗等特点。

在STM32中，有多个通用串行接口（USART）可用于实现串口通信功能。

我们可以通过编程控制STM32的USART模块，实现串口通信的发送和接收功能。

首先，我们需要初始化STM32的USART模块。

在初始化过程中，需要设置波特率、数据位数、校验位等参数，以适应不同的通信需求。

然后，我们需要编写发送函数和接收函数。

发送函数将需要传输的数据转化为串行数据，并通过USART发送出去；接收函数则负责接收USART传输过来的数据，并将其转化为需要的格式。

在接收函数中，我们还可以添加一些错误检测和容错机制，以确保数据的准确性。

在完成了USART的初始化工作后，我们还需要编写主程序来调用发送函数和接收函数，实现数据的发送和接收。

在主程序中，我们可以通过外部中断、定时器或其他触发方式来触发数据的发送和接收操作。

第24卷　第04期计　算　机　仿　真2007年04月 文章编号:1006-9348(2007)04-0271-04基于ADAM S与S i m uli nk的协同仿真技术及应用王晓东1,2,毕开波3,周须峰1(1.西北工业大学航天学院,陕西西安710072;2.空军工程大学工程学院,陕西西安710038;3.大连舰艇学院,辽宁大连116018)摘要:基于多学科协同建模与协同仿真的虚拟样机技术,已经成为现代复杂产品设计的一个重要手段,文中主要对ADAMS与Si mulink之间的协同仿真技术进行介绍。

通过分析协同仿真实现方式和两者提供的外部接口,探讨了ADAMS与Si mulink进行协同仿真的若干种方法,实现了两者在单机环境和网络环境下的交互式协同仿真,并以一个五自由度转台的控制器设计为例,验证了这些协同仿真方法的可行性和实用性。

支持网络环境下的远程协同仿真技术为跨区域的多领域部门之间进行产品协同设计提供了便利,是工程仿真软件发展的一个重要方面。

关键词:协同仿真;协同设计;虚拟样机;控制模块中图分类号:TP391.7;TP391.9 文献标识码:ATechnology and Applica ton of Co-si m ula tonBa sed on S i m uli nk&ADAM SWAN G X iao-dong1,2,B I Kai-bo3,ZHOU Xu-feng1(1.College of A stronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi’an Shanxi710072,China;2.Engineering College of A ir Force Engineering University,Xi’an Shanxi710038,China;3.Dalian Navy Academy,Dalian L iaoning116018,China)ABSTRACT:V irtual p rototyp ing(VP)based on multi-discip linary co-modeling and co-si m ulation has beenan i m portant method for designing comp lex p roducts.This paper mainly discussed the technology of co-si mulation bet ween ADAM S and Si mulink.Firstly,some methods of co-si mulation were p resented after themodes of co-si mulation and external app lication interface were analyzed,so as to realize interactive co-si mulation bet ween ADAM S and Si mulink either in single host environment or net work environment.Anapp lication examp le of5-DOF motion p latfor m was p resented in the end to p rove these methods’feasibility andavailability.The technology of remote co-si mulation available in net work environment may be of great benefit tocollaborative p roducts design for multi-discip line&multi-depart m ent in distributing areas,standing for ani mportant aspect of engineering si mulation soft warte.KEYWO RD S:Co-si mulation;Collaborative design;V irtual p rototyp ing;Controls module1　引言随着计算机技术的普及和发展,利用软件进行辅助设计与分析已经成为产品设计的一项重要工作,但这些软件通常彼此之间各自独立作业,缺乏整体协同交互,设计中存在的隐患只有在物理样机上进行集成测试时才能得以发现,这导致设计效率下降,常常造成巨大的人力物力浪费[1]。

计算机网络实验RS232串口通信程序的编写RS232是一种常见的串行通信接口，用于在计算机和其他外部设备之间传输数据。

它广泛应用于各种设备和应用程序，如串口调试工具、点阵打印机等。

本文将介绍如何编写一个基本的RS232串口通信程序。

我们将使用C 语言和Linux操作系统来演示。

在开始编写程序之前，我们需要了解一些RS232串口的基本概念和通信协议。

RS232串口由发送线（TX）、接收线（RX）、控制线（如RTS、CTS、DTR和DSR）等组成。

通信时，发送方将数据从TX线发送到接收方的RX线，然后接收方通过RX线接收数据。

以下是一个简单的RS232串口通信程序示例：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <fcntl.h>#include <termios.h>#include <unistd.h>int maiint fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR ， O_NOCTTY); // 打开串口设备if (fd == -1)perror("打开串口失败");exit(1);}struct termios options;tcgetattr(fd, &options); // 获取当前串口设置//设置波特率为9600cfsetispeed(&options, B9600);cfsetospeed(&options, B9600);//设置数据位为8位，无奇偶校验，停止位为1位options.c_cflag &= ~PARENB;options.c_cflag &= ~CSTOPB;options.c_cflag &= ~CSIZE;options.c_cflag ，= CS8;//更新串口设置tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);char buffer[255];while (1)ssize_t len = read(fd, buffer, sizeof(buffer)); // 从串口读取数据if (len == -1)perror("读取串口失败");exit(1);}printf("接收到数据：%.*s\n", len, buffer);ssize_t nwrite = write(fd, buffer, len); // 向串口写入数据if (nwrite == -1)perror("写入串口失败");exit(1);}}close(fd);return 0;```该程序首先打开串口设备`/dev/ttyS0`，如果打开失败则会输出错误信息并退出。

Lua串口通讯时序引言串口通讯是计算机与外部设备之间进行数据交换的主要方式之一。

在嵌入式系统和物联网应用中，串口通讯起着至关重要的作用。

本文将详细介绍在Lua语言中使用串口进行通讯的时序。

串口通讯原理串口通讯是通过串口协议来实现的。

串口协议是一种用于在计算机和外部设备之间传输数据的标准化协议。

常见的串口通讯协议有RS232、RS485、UART等。

Lua语言中的串口通讯Lua是一种轻量级的脚本语言，常用于嵌入式系统和物联网应用的开发。

在Lua语言中，可以通过串口模块进行串口通讯。

Lua中的串口模块Lua提供了一个名为serial的串口模块，可以通过该模块来实现串口通讯。

以下是串口模块的基本用法：local serial = require("serial")-- 打开串口local port, err = serial.open("/dev/ttyUSB0")if not port thenprint("无法打开串口：" .. err)returnend-- 设置串口参数port:setBaudRate(serial.BAUD_9600)port:setDataBits(serial.DATA_8)port:setStopBits(serial.STOP_1)port:setParity(serial.PARITY_NONE)-- 发送数据local data = "Hello, world!"port:write(data)-- 接收数据local len, rxData = port:read(10) -- 最多读取10字节的数据-- 关闭串口port:close()Lua串口通讯时序Lua串口通讯的时序图如下所示：sequenceDiagramparticipant 程序 as 程序participant 串口模块 as 串口模块程序->>串口模块: 打开串口activate 串口模块串口模块-->>程序: 返回串口对象deactivate 串口模块程序->>串口模块: 设置串口参数activate 串口模块程序->>串口模块: 发送数据activate 串口模块串口模块->>外部设备: 发送数据deactivate 串口模块程序->>串口模块: 接收数据activate 串口模块外部设备->>串口模块: 返回数据串口模块-->>程序: 返回数据deactivate 串口模块程序->>串口模块: 关闭串口activate 串口模块串口模块-->>程序: 关闭成功deactivate 串口模块上述时序图中，程序首先通过serial.open函数打开串口，该函数会返回一个串口对象。

c++串口通信方面的书籍
在C++串口通信方面，有一些经典的书籍可以作为参考和学习的资源。

以下是我推荐的几本书籍：
1. 《C++串口编程与通信原理》（作者，王斌），这本书从基础的串口通信原理开始讲解，然后介绍了C++串口编程的相关知识和技巧。

它包含了大量的实例和案例，有助于读者深入理解串口通信的实际应用。

2. 《Linux下C/C++串口编程》（作者，刘凯），这本书主要介绍了在Linux环境下使用C/C++进行串口编程的方法和技巧。

它详细讲解了串口的基本原理、Linux下串口设备的操作以及串口通信的实现方法，对于想要在Linux平台上进行串口通信开发的读者来说是一本很好的参考书籍。

3. 《C++串口通信编程实战》（作者，陈昊），这本书通过实战的方式，介绍了C++串口通信的基本原理和实现方法。

它包含了大量的示例代码和实际项目案例，可以帮助读者快速掌握串口通信的开发技巧。

4. 《C++网络与串口通信编程》（作者，李洪涛），这本书主要介绍了C++网络通信和串口通信的基本原理和实现方法。

它涵盖了TCP/IP网络编程、串口通信协议、数据传输等方面的知识，并通过实例代码演示了如何使用C++进行网络和串口通信开发。

5. 《C++高效串口通信编程》（作者，刘金鑫），这本书主要介绍了如何使用C++进行高效的串口通信开发。

它从串口通信的基本原理和串口设备的操作开始讲解，然后介绍了如何优化串口通信的性能和稳定性，对于想要提升串口通信程序效率的读者来说是一本不错的选择。

这些书籍涵盖了C++串口通信的基础知识、实践经验和开发技巧，读者可以根据自己的需要选择适合自己的一本来学习和参考。

希望对你有帮助！。

基本串口通信程序设计串口通信是指通过串行接口进行数据传输的一种通信方式。

串口通信通常用于短距离的数据传输，具有稳定性强、传输速率低的特点。

本文将介绍串口通信的基本原理和程序设计。

一、串口通信基本原理串口通信是通过串行接口将数据一位一位地传输的通信方式。

串口通信的基本原理是使用两根信号线进行通信：一根是传输数据的信号线（TX），负责向外发送数据；另一根是接收数据的信号线（RX），负责接收外部发送过来的数据。

二、串口通信程序设计步骤1. 打开串口：首先需要通过操作系统提供的串口接口函数，打开需要使用的串口。

在Windows系统中，可以使用CreateFile函数打开串口；在Linux系统中，可以使用open函数打开串口。

3. 发送数据：使用WriteFile函数（Windows系统）或write函数（Linux系统），向串口发送需要传输的数据。

4. 接收数据：使用ReadFile函数（Windows系统）或read函数（Linux系统），从串口接收数据。

5. 关闭串口：数据传输完成后，需要关闭串口，使用CloseHandle函数（Windows系统）或close函数（Linux系统）即可关闭串口。

三、串口通信程序设计示例（Windows系统）下面是一个简单的串口通信程序设计示例，实现了从串口接收数据并将接收的数据原样返回的功能。

#include <iostream>#include <windows.h>int mainHANDLE hSerial;DCB dcbSerialParams = {0}; // 串口参数hSerial = CreateFile("COM1", GENERIC_READ ， GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); // 打开串口dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);std::cout << "Error getting serial port state\n";return 1;}dcbSerialParams.BaudRate = CBR_9600;dcbSerialParams.ByteSize = 8;dcbSerialParams.StopBits = ONESTOPBIT;dcbSerialParams.Parity = NOPARITY;std::cout << "Error setting serial port state\n";return 1;}return 1;}char buffer[100];DWORD bytesRead;while (1)if (ReadFile(hSerial, buffer, sizeof(buffer), &bytesRead, NULL) && bytesRead > 0)std::cout << "Received data: " << buffer << std::endl;DWORD bytesWritten;if (!WriteFile(hSerial, buffer, bytesRead, &bytesWritten, NULL))std::cout << "Error writing to serial port\n";return 1;}}}CloseHandle(hSerial); // 关闭串口return 0;以上程序打开串口COM1，设置波特率为9600，数据位为8位，停止位为1位。

摘要随着计算机技术的发展和推广，利用串口进行数据通讯在通讯领域中占有着重要的地位。

为了方便和快速的通过 Internet 网络访问串口服务器的串口，本课题把串口通信集成到 Windows 服务，Windows 服务完成串口通信的基本操作。

由文中详细描述了串口通信服务的原理和工作流程，还列举出了相关的核心代码。

用流程图的方式来描述了各个模块的逻辑实现。

串口通信服务中采用安全队列的机制来控制多线程访问多串口。

在开发中按照软件工程的流程，从需求分析到概要设计从详细设计到编码,以及最后的测试，利用软件工程的工具管理开发代码和文档。

此外，还开发出了客户端来测试该服务工作是否正常。

经过测试服务工作正常，能通过网络连接到服务器完成串口的通信。

最后总结了开发和设计的不足之处，程序还有待进一步完善。

关键词：串口通信；Windows 服务；安全队列；多线程AbstractWith the development of computer technology and to promote theuse of serial data communication occupies an important positionin the communications field. In order to easily and quickly through the Internet network to access the serial server serial, the subjectof serialcommunication integrated intotheWindows services,Windows services to complete the basic operation of the serial communication. By the paper describes in detail theprinciplesand workflow of the serialcommunication, alsocited the corecode. Flowchart way todescribe the logic of eachmodule. Serialcommunication services usedin the security queue mechanismtocontrol the multi-thre aded access to morethan serial.Development in accordance with the softwareengineeri ngprocess,fromrequirements analysisto outlinedesign, detaileddesign to coding, and fi nal testing, the use of software engineering tools for managing the development of code and documentation. Also developed a client to test the service is working properly. After the normal work of testing services,through the network to connect to the server to complete theserial communication. Concluded the development and design ofthe inadequacies of the program remains to be further improved.Keywords:serialcommunication;Windowsservice; securityqueue; multi-thre aded目录摘要 (1)Abstract (2)第一章引言 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 研究现状 (5)1.3 研究目的及意义 (6)第二章开发技术简介 (7)2.1串行通信简介 (7)2.2 vc++简介 (7)2.3 USB接口技术简介 (9)2.4 USB通信参考模型 (9)2.5 USB 接口的通讯原理 (10)2.5.1USB 设备的接入 (10)2.5.2 USB 设备的识别 (10)2.6功能需求 (11)2.6.1 服务器端 (11)2.6.2 串口通信 (11)2.6.3 客户端 (11)2.7设计方案 (11)2.7.1服务器端 (11)2.7.2串口通信 (12)2.7.3 客户端 (12)第三章系统程序设计 (13)3.1串口通讯的程序设计 (13)3.2 通信协议 (14)第四章系统程序的主要功能 (15)4.1 程序功能 (15)4.1.1参数设置功能 (15)4.1.2参数显示功能 (15)4.1.3打开串口功能 (15)4.1.4关闭串口功能 (15)4.1.5接收数据功能 (15)4.1.6发送数据功能 (15)4.1.7清空数据接收区功能 (15)4.1.8清空数据发送区功能 (15)4.1.9自动发送功能 (15)4.1.10十六进制显示功能 (15)4.1.11十六进制发送功能 (15)4.2 程序运行平台 (15)4.3总体设计 (16)4.4程序类的说明 (16)4.5模块分析 (18)4.5.1参数设置和显示模块 (18)4.5.2打开串口模块 (20)4.5.3发送数据模块 (21)4.5.4自动发送模块 (22)4.5.5接收数据模块 (22)4.5.6清空接收区模块 (23)4.5.7清空发送区模块 (23)4.5.8关闭串口模块 (24)第五章系统测试 (25)5.1 系统测试 (25)5.2 测试目的 (25)5.3 测试结果 (25)总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第一章引言串口应用是一种常见的应用技术。

1.单片机串行通信的概述在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。

随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。

通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。

串行通信是指使用一条数据线，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。

在串行通信中，把通信接口只能发送或接收的单向传送办法叫单工传送；而把数据在甲乙两机之间的双向传递，称之为双工传送。

在双工传送方式中又分为半双工传送和全双工传送。

半双工传送是两机之间不能同时进行发送和接收，任一时该，只能发或者只能收信息。

51系列单片机有一个可编程的全双工串行通信接口，它可作异步接收发送器用，也可做同步移位寄存器用，其帧格式可有8位、10位或11位，并能设置各种波特率，给使用带来很大的灵活性。

51系列单片机有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，它们只占用同一地址99H，可同时发送、接送数据。

发送缓冲器只能写入，不能读出，接收缓冲器只能读出、不能写入。

串行发送接收的速率与波特率发生器产生的移位脉冲同频。

51系列单片机用定时器T1或直接用CPU时钟作为通信波特率发生器的输入，在串行接口的不同工作方式中，波特率发生器从两个输入信号中选择一个分频，产生移位脉冲来同步串口的接收和发送，移位脉冲的速率即是波特率。

接收器是双缓冲结构，在前一个字节被从接收缓冲器SBUF读出之前，第二字节即开始被接收。

但是，若在第二个字节接收完毕后，前一个字节还未被CPU 读取的话，第二个字就会覆盖第一个字节，造成第一个字节的丢失。

接收器是双缓冲结构，串行口的发送和接收都是以特殊功能寄存器SBUF的名义进行读或写的。