实验2 基于停等流量控制的串口通信

串口实验实验报告串口实验报告一、引言串口是一种常见的数据传输接口，广泛应用于电子设备之间的数据通信。

本次实验旨在通过串口通信实验，深入了解串口的工作原理和使用方法，并实现简单的数据传输。

二、实验目的1. 理解串口通信的基本原理；2. 掌握串口通信的硬件连接方式；3. 学会使用串口通信协议进行数据传输；4. 实现简单的串口通信程序。

三、实验器材1. 一台个人电脑；2. 一块开发板；3. 一条串口数据线。

四、实验步骤1. 将开发板与个人电脑通过串口数据线连接起来；2. 打开串口通信软件，并进行相应的设置；3. 在开发板上编写程序，实现数据的发送和接收；4. 在个人电脑上编写程序，实现数据的接收和显示；5. 进行数据传输实验，观察数据是否能正常传输。

五、实验结果与分析经过实验，我们成功地实现了串口通信，并能够正常地进行数据传输。

通过观察数据接收端的显示，我们可以清晰地看到发送端发送的数据被准确地接收并显示出来。

这说明我们的串口通信实验是成功的。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了串口通信的原理和使用方法，并成功地实现了串口通信的数据传输。

串口通信在电子设备之间的数据传输中有着广泛的应用，掌握串口通信技术对于我们的学习和工作都具有重要的意义。

七、参考文献[1] XXXX. 串口通信原理与应用[M]. 电子工业出版社, 2010.八、致谢感谢实验中给予我们帮助和指导的老师和同学们，没有你们的支持，我们无法顺利完成本次实验。

九、附录实验中使用的程序代码如下：发送端代码：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <Windows.h>int main(){HANDLE hSerial;DCB dcbSerialParams = { 0 };COMMTIMEOUTS timeouts = { 0 };// 打开串口hSerial = CreateFile("COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);if (hSerial == INVALID_HANDLE_VALUE){printf("无法打开串口\n");return 1;}// 配置串口参数dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);if (!GetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) {printf("无法获取串口参数\n");return 1;}dcbSerialParams.BaudRate = CBR_9600;dcbSerialParams.ByteSize = 8;dcbSerialParams.StopBits = ONESTOPBIT;dcbSerialParams.Parity = NOPARITY;if (!SetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) {printf("无法设置串口参数\n");return 1;}// 设置串口超时时间timeouts.ReadIntervalTimeout = 50;timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 50;timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 10;timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 50;timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 10;if (!SetCommTimeouts(hSerial, &timeouts)){printf("无法设置串口超时时间\n");return 1;}// 发送数据char data[] = "Hello, Serial!";DWORD bytesWritten;if (!WriteFile(hSerial, data, strlen(data), &bytesWritten, NULL)){printf("无法发送数据\n");return 1;}// 关闭串口CloseHandle(hSerial);return 0;}```接收端代码：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <Windows.h>int main(){HANDLE hSerial;DCB dcbSerialParams = { 0 };COMMTIMEOUTS timeouts = { 0 };// 打开串口hSerial = CreateFile("COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);if (hSerial == INVALID_HANDLE_VALUE){printf("无法打开串口\n");return 1;}// 配置串口参数dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);if (!GetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)){printf("无法获取串口参数\n");return 1;}dcbSerialParams.BaudRate = CBR_9600;dcbSerialParams.ByteSize = 8;dcbSerialParams.StopBits = ONESTOPBIT;dcbSerialParams.Parity = NOPARITY;if (!SetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) {printf("无法设置串口参数\n");return 1;}// 设置串口超时时间timeouts.ReadIntervalTimeout = 50;timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 50;timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 10;timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 50;timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 10;if (!SetCommTimeouts(hSerial, &timeouts)){printf("无法设置串口超时时间\n");return 1;}// 接收数据char data[100];DWORD bytesRead;if (!ReadFile(hSerial, data, sizeof(data), &bytesRead, NULL)){printf("无法接收数据\n");return 1;}// 显示接收到的数据printf("接收到的数据：%s\n", data);// 关闭串口CloseHandle(hSerial);return 0;}```十、联系方式作者：XXXEmail：XXX。

实验2：串行端口程序设计一、实验目的了解在linux环境下串行程序设计的基本方法。

掌握终端的主要属性及设置方法，熟悉终端I /O函数的使用。

学习使用多线程来完成串口的收发处理。

二、实验内容读懂程序源代码，学习终端I /O函数的使用方法，学习将多线程编程应用到串口的接收和发送程序设计中。

三、预备知识有C语言基础。

掌握在Linux下常用编辑器的使用。

掌握Makefile 的编写和使用。

掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程四、实验设备及工具硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上。

软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX开发环境五、实验原理异步串行I /O方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位)地传送。

数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行I／O可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。

接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字符。

为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。

在微型计算机中大量使用异步串行I／O方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。

但是由于每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。

图2.3.1串行通信字符格式图2.3.1给出异步串行通信中一个字符的传送格式。

开始前，线路处于空闲状态，送出连续“1”。

传送开始时首先发一个“０”作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。

每个字符的数据位长可以约定为5位、6位、7位或8位，一般采用ASCII编码。

后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇数个或偶数个。

也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。

最后是表示停止位的“1”信号，这个停止位可以约定持续1位、1.5位或2位的时间宽度。

实验2：可靠数据传输协议-停等协议的设计与实现
1.实验目的
理解可靠数据传输的基本原理；掌握停等协议的工作原理；掌握基于 UDP 设计并实现一个停等协议的过程与技术。

2.实验环境
接入Internet的实验主机；
Windows xp或Windows7/8；
开发语言：python。

3.实验内容
1）基于 UDP 设计一个简单的停等协议，实现单向可靠数据传输（服务器到客户的数据传输）。

2）模拟引入数据包的丢失，验证所设计协议的有效性。

4.程序设计
在实验报告中要说明所设计停等各个域作用，协议两端程序流程图，协议典型交互过程，数据分组丢失验证模拟方法，程序实现的主要类（或函数）及其主要作用、UDP 编程的主要特点、实验验证结果，详细注释源程序等。

1）协议主要数据结构：
客户端：
服务器：
数据包格式：分为数据分组和确认分组
-数据分组：为数据分组序号后面加上数据内容，如‘0HELLO’
-确认分组：为确认类型与确认分组号，如‘ACK0’。

为了实现丢包，增加NAK类型，如‘NAK0’。

2）协议两端程序流程图：客户端：
服务器：
3）UDP编程的主要特点：
-在python3中，能传输的只有比特字符串，因此要加以转换
-由于是网络编程，很可能发生各种异常，有必要进行捕捉并处理。

串口通信实验报告串口通信实验报告一、引言串口通信是一种常用的数据传输方式，广泛应用于计算机与外部设备之间的数据交互。

本实验旨在通过对串口通信的实际操作，掌握串口通信的基本原理和实现方法。

二、实验目的1. 理解串口通信的基本原理；2. 学会使用串口通信的相关指令和函数；3. 掌握串口通信的实际应用。

三、实验器材与软件1. 单片机开发板；2. 电脑；3. 串口线；4. 串口调试助手软件。

四、实验步骤1. 连接单片机开发板和电脑，使用串口线将它们连接起来；2. 打开串口调试助手软件，设置串口参数（波特率、数据位、停止位等）；3. 在单片机开发板上编写相应的程序，实现串口通信功能；4. 将程序下载到单片机开发板上，并启动程序；5. 在串口调试助手软件中发送数据，并观察单片机开发板上的反应；6. 分析实验结果，总结串口通信的特点和应用。

五、实验结果与分析经过实验，我们成功地实现了串口通信功能。

在串口调试助手软件中发送数据时，单片机开发板能够正确接收并处理数据，并作出相应的反馈。

通过实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 串口通信具有较高的可靠性和稳定性，适用于长距离数据传输；2. 串口通信的速度较慢，适用于对数据传输速度要求不高的场景；3. 串口通信可以实现双向数据传输，方便实现设备之间的数据交互。

六、实验心得本次实验让我对串口通信有了更深入的了解。

通过实际操作，我掌握了串口通信的基本原理和实现方法，并学会了使用串口调试助手软件进行串口通信调试。

在实验过程中，我遇到了一些问题，例如串口参数设置不正确导致通信失败等。

但通过不断调试和排查，最终成功解决了这些问题。

这让我更加明白了实验的重要性，只有亲自动手去实践，才能真正掌握知识。

通过这次实验，我还意识到串口通信在现实生活中的广泛应用。

无论是计算机与外部设备的数据交互，还是嵌入式系统的开发，串口通信都扮演着重要的角色。

因此，掌握串口通信技术对于我们的学习和工作都具有重要意义。

串口通信基本连线操作以及流控制方式目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时(<12m)，可以用电缆线直接连接标准RS232端口(RS422,RS485较远)，若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）。

最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，本文只涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。

1.DB9和DB25的常用信号脚说明9针串口（DB9）25针串口（DB25）针号功能说明缩写针号功能说明缩写1 数据载波检测DCD 8 数据载波检测DCD2 接收数据RXD3 接收数据RXD3 发送数据TXD 2 发送数据TXD4 数据终端准备DTR 20 数据终端准备DTR5 信号地GND 7 信号地GND6 数据设备准备好DSR 6 数据准备好DSR7 请求发送RTS 4 请求发送RTS8 清除发送CTS 5 清除发送CTS9 振铃指示DELL 22 振铃指示DELL2.RS232C串口通信接线方法（三线制）首先，串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现：同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，两个串口相连或一个串口和多个串口相连·同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连对9针串口和25针串口，均是2与3直接相连；·两个不同串口（不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口）上面表格是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备，如接收GPS数据或电子罗盘数据，只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼此交叉，信号地对应相接，就能百战百胜。

3.串口调试中要注意的几点：串口调试时，准备一个好用的调试工具，如串口调试助手、串口精灵等，有事半功倍之效果；强烈建议不要带电插拨串口，插拨时至少有一端是断电的，否则串口易损坏。

单工、半双工和全双工的定义如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。

基于停等式协议的RS232双机通信系统设计报告摘要：串行通信是单片机的一个重要应用。

本次综合开发实验就是要利用单片机来完成一个系统，实现双片单片机串行通信。

通信的结果实用数码管进行显示，为便于观察理解停等式ARQ协议，分别在主从机设置了一个确认按键和从发按键。

两个单片机之间采用RS232进行双机通信。

在通信过程中，使用停等式ARQ通信协议进行通信。

关键字：通信单片机停等式ARQ RS232 串行通信一、总体设计 (3)1.设计思想 (3)2.设计方案 (3)3．停等式ARQ协议原理 (3)二、硬件设计 (7)1.51单片机串行通信功能 (7)2.MAX232芯片 (9)3.数码管的选择 (10)4.电源模块 (12)5．RS232串行线 (12)6.整体电路设计 (13)三、软件设计 (14)1.串行通信软件实现 (14)2．奇偶校验的软件实现 (15)3.程序流程图 (17)发送端程序流程图 (17)接收方程序流程图 (18)4．程序设计算法： (18)5．C51程序 (19)四、加电调试 (30)五、改进与不足 (33)六、元件清单 (34)一、总体设计1.设计思想：两片单片机之间进行串行通信，发送端通过按键将1~8发送到接收端，并在接收端显示。

同时在发端进行定时，黄灯亮，等待确认信息，5秒后重发，蜂鸣器响。

收端收到后进行奇偶校验并点亮相应的灯（正确的绿灯、错误的红灯）。

收端通过确认按键将确认信息发送到发端，发端点亮相应的灯，若传输出错，则发端通过重发按键重发。

2.设计方案：本次设计，对于两片89C51，采用RS232进行双机通信。

发送方的数据由串行口TXD段输出，经过电平转换芯片MAX232将TTL电平转换为RS232电平输出，经过传输线将信号传送到接收端。

接收方也使用MAX232芯片进行电平转换后，信号到达接收方串行口的接收端。

接受方接收后，在数码管上显示接收的信息。

为提高抗干扰能力，还可以在输入输出端加光耦合进行光电隔离。