avr单片机USART串口通讯初始化配置说明
avr atmega16 单片机通用同步和异步串行接收器和转发器(USART)
是一个高度灵活的串行通讯设备，其工作模式及其初始化，寄存器说明如下。
//*******************USART控制和状态寄存器A（UCSRA）*************** /*USART 控制和状态寄存器A（UCSRA）
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
RXC TXC UDRE FE DOR PE U2X MPCM
RXC: USART 接收结束
接收缓冲器中有未读出的数据时RXC 置位，否则清零。接收器禁止时，接收缓冲器被刷新，导致RXC 清零。RXC 标志可用来产生接收结束中断
TXC: USART 发送结束
发送移位缓冲器中的数据被送出，且当发送缓冲器(UDR) 为空时TXC 置位。执行发送结束中断时TXC 标志自动清零，也可以通过写0进行清除操作。TXC 标志可用来产生发送结束中断( 见对TXCIE 位的描述)。
UDRE: USART 数据寄存器空
UDRE标志指出发送缓冲器(UDR)是否准备好接收新数据。UDRE为1说明缓冲器为空，已准备好进行数据接收。UDRE标志可用来产生数据寄存器空中断复位后UDRE 置位，表明发送器已经就绪。
FE: 帧错误
如果接收缓冲器接收到的下一个字符有帧错误，即接收缓冲器中的下一个字符的第一个停止位为0，那么FE 置位。这一位一直有效直到接收缓冲器(UDR) 被读取。当接收到的停止位为1 时，FE 标志为0。对UCSRA 进行写入时，这一位要写0。
DOR: 数据溢出
数据溢出时DOR 置位。当接收缓冲器满( 包含了两个数据)，接收移位寄存器又有数据，若此时检测到一个新的起始位，数据溢出就产生了。这一位一直有效直到接收缓冲器(UDR) 被读取。对UCSRA 进行写入时，这一位要写0。
PE: 奇偶校验错误
当奇偶校验使能(UPM1 1)，且接收缓冲器中所接收到的下一个字符有奇偶校验错误时UPE 置位。这一位一直有效直到接收缓冲器(UDR) 被读取。对UCSRA 进行写入时，一
位要写0。
U2X: 倍速发送
这一位仅对异步操作有影响。使用同步操作时将此位清零。此位置1可将波特率分频因子从16降到8，从而有效的将异步通信模式的传输速率加倍。
MPCM: 多处理器通信模式
设置此位将启动多处理器通信模式。MPCM置位后，USART 接收器接收到的那些不包含地址信息的输入帧都将被忽略。发送器不受MPCM设置的影响。
*/
//*******************USART控制和状态寄存器B（UCSRB）**************** /* USART控制和状态寄存器B（UCSRB）
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UCSZ2 RXB8 TXB8
RXCIE: 接收结束中断使能
置位后使能RXC中断。当RXCIE为1，全局中断标志位SREG置位，UCSRA寄存器的RXC亦为1时可以产生USART接收结束中断。
TXCIE: 发送结束中断使能
置位后使能TXC中断。当TXCIE为1，全局中断标志位SREG置位，UCSRA寄存器的TXC亦为1时可以产生USART发送结束中断。
UDRIE: USART 数据寄存器空中断使能
置位后使能UDRE中断。当UDRIE 为1，全局中断标志位SREG置位，UCSRA寄存器的UDRE亦为1时可以产生USART数据寄存器空中断。
RXEN: 接收使能
置位后将启动USART接收器。RxD 引脚的通用端口功能被USART功能所取代。禁止接收器将刷新接收缓冲器，并使FE、DOR及PE标志无效。
TXEN: 发送使能
置位后将启动将启动USART发送器。TxD引脚的通用端口功能被USART功能所取代。TXEN 清零后，只有等到所有的数据发送完成后发送器才能够真正禁止，即发送移位寄存器与发送缓冲寄存器中没有要传送的数据。发送器禁止后，TxD引脚恢复其通用I/O功能。
UCSZ2: 字符长度
UCSZ2与UCSRC寄存器的UCSZ1:0结合在一起可以设置数据帧所包含的数据位数(字符长度)。
RXB8: 接收数据位8
对9位串行帧进行操作时，RXB8 是第9个数据位。读取UDR包含的低位数据之前首先要读取RXB8。
TXB8: 发送数据位8
对9位串行帧进行操作时，TXB8是第9个数据位。写UDR之前首先要对它进行写操作。
*/
//***********************状态寄存器C（UCSRC）*********************** /* 状态寄存器C（UCSRC）
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
URSEL UMSEL UPM1 UPM0 USBS UCSZ1 UCSZ0 UCPOL
UCSRC寄存器与UBRRH寄存器共用相同的I/O地址。对该寄存器的访问。
URSEL: 寄存器选择
通过该位选择访问UCSRC寄存器或UBRRH寄存器。当读UCSRC时，该位为1；当写UCSRC时，URSEL为1。URSEL 为0 ，对UBRRH 值更新；若URSEL 为1 ，对UCSRC 设置更新
UMSEL: USART 模式选择
通过这一位来选择同步或异步工作模式。
UMSEL设置
UMSEL 模式
0 异步操作
1 同步操作
UPM1:0: 奇偶校验模式
这两位设置奇偶校验的模式并使能奇偶校验。如果使能了奇偶校验，那么在发送数据，发送器都会自动产生并发送奇偶校验位。对每一个接收到的数据，接收器都会产生一奇偶值，并与UPM0 所设置的值进行比较。如果不匹配，那么就将UCSRA 中的PE 置位。
UPM 设置
UPM1 UPM0 奇偶模式
0 0 禁止
0 1 保留
1 0 偶校验
1 1 奇校验
USBS: 停止位选择
通过这一位可以设置停止位的位数。接收器忽略这一位的设置。
USBS 设置
USBS 停止位位数
0 1
1 2
UCSZ1:0: 字符长度
UCSZ1:0与UCSRB寄存器的UCSZ2结合在一起可以设置数据帧包含的数据位数(字符长度)。
UCSZ 设置
UCSZ2 UCSZ1 UCSZ0 字符长度
0 0 0 5
0 0 1 6
0 1 0 7
0 1 1 8
1 0 0 保留
1 0 1 保留
1 1 0 保留
1 1 1 9
UCPOL: 时钟极性
这一位仅用于同步工作模式。使用异步模式时，将这一位清零。UCPOL 设置了输出数据的改变和输入数据采样，以及同步时钟XCK 之间的关系。
UCPOL 设置
UCPOL 发送数据的改变(TxD引脚的输出) 接收数据的采样(RxD 引脚的输入)
0 XCK上升沿XCK 下降沿
1 XCK 下降沿XCK 上升沿
*///****************USART波特率寄存器（UBRRL和UBRRH）*************
/* USART波特率寄存器（UBRRL和UBRRH）
bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8
URSEL –––UBRR[11:8]
UBRR[7:0]
UCSRC寄存器与UBRRH寄存器共用相同的I/O地址。对该寄存器的访问。
URSEL: 寄存器选择
通过该位选择访问UCSRC 寄存器或UBRRH 寄存器。当读UBRRH时，该位为0；当写UBRRH时，URSEL为0。
Bit 14:12：保留位
这些位是为以后的使用而保留的。为了与以后的器件兼容，写UBRRH时将这些位清零。
UBRR11:0: USART 波特率寄存器
这个12位的寄存器包含了USART的波特率信息。其中UBRRH包含了USART波特率高4位，UBRRL包含了低8位。波特率的改变将造成正在进行的数据传输受到破坏。写UBRRL将立即更新波特率分频器。
波特率定义为每秒的位传输速度(bps)
BAUD 波特率( bps)
fOSC 系统时钟频率
UBRR UBRRH 与UBRRL 的数值(0-4095)
异步正常模式(U2X = 0)
FOSC FOSC
BAUD = -------------- UBRR = ------------ -1
16( UBRR+ 1) 16BAUD
异步倍速模式(U2X = 1)
fOSC fOSC
BAUD = -------------- UBRR = ------------ -1
8(UBRR+ 1) 8BAUD
同步主机模式
fOSC fOSC
BAUD = --------------- UBRR = ------------ -1
2(UBRR+ 1) 2BAUD
*/
#include
#include
#pragma interrupt_handler UDR_empty:iv_USART_UDRE
#pragma interrupt_handler RXC_END:iv_USART_DRE
#pragma interrupt_handler TXC_END:iv_USART_TX
unsigned char UASART_DATA=0;
void USART_Init( unsigned int baud，unsigned char digit,unsigned char mode,unsigned char checkout)//详细初始化模式
{ SREG&=0x7F;
UCSRC&=~(1< /* 设置波特率*/ UBRRH = (unsigned char)(baud>>8); UBRRL = (unsigned char)baud; /* 接收器与发送器使能*/ UCSRB = (1< /*UDR数据寄存器为空时中断使能*/ UCSRB = (1< switch(mode)//异同模式选择 { case 0:UCSRB&=~(1< case 1:UCSRB|=1< default :UCSRB&=~(1< } UCSRC|=1< /* 如果发送9位数据的数据帧(UCSZ = 7), 应先将数据的第9位写入寄存器UCSRB的TXB8, 然后再将低8位数据写入发送数据寄存器UDR, */ switch(digit)//// 设置帧格式: digit数据位5-9, { case 5:UCSRB&=~(1< case 6:UCSRB&=~(1< case 7:UCSRB&=~(1< case 8:UCSRB&=~(1< case 9:UCSRB|=1< default:UCSRB&=~(1< } switch(checkout)//checkout校验模式 { case 0:UCSRC&=~(1< case 2:UCSRC|=1< case 3:UCSRC|=(3< default:UCSRC&=~(1< } UCSRC|=1< //UCSRC&=~(1< UCSRC&=~(1< //*************** //UCSRA|=1< //UCSRA|=1< SREG|=0x80;//使能全局中断 } /************UBRR的baud设置参数表*****************************/ //U2X=0;8mhz晶振9600：UBRR=51;误差：0.2%。4800：UBRR=103;误差：0.2%. 2400：UBRR=207;误差：0.2% //U2X=1;8mhz晶振9600：UBRR=103;误差：0.2%。4800：UBRR=207;误差：0.2%. 2400：UBRR=416;误差：-0.1% //U2X=0;11.0592mhz晶振9600：UBRR=71;误差：0.0%。4800：UBRR=143;误差：0.0%.2400：UBRR=287;误差：0.0% //U2X=1;11.0592mhz晶振9600：UBRR=143;误差：0.0%。4800：UBRR=287;误差：0.0%.2400：UBRR=575;误差：0.0% void USART_Init_commonage(unsigned int baud)//通用初始化 {/* 设置波特率*/ SREG&=0x7F; UBRRH = (unsigned char)(baud>>8); UBRRL = (unsigned char)baud; /* 接收器与发送器使能数据寄存器空使能禁止*/ UCSRB = (1< /* 设置帧格式: 8个数据位, 2个停止位，禁止校验，XCK上升沿发送数据下降沿接收数据，异步模式*/ UCSRC = (1< //UCSRA=0;单机处理模式。中断标志清零，波特率的普通模式（非加倍，倍速模式）SREG|=0x80;//使能全局中断 } } /* USART数据寄存器空标志UDRE及传输结束标志TXC,两个标志位都可以产生中断。 */ void UDR_empty() //使能要求：全局中断使能，数据寄存器空中断使能位UDRIE置位。UDRE 被置位（自动）。 //对寄存器UDR 执行写操作将清零UDRE {unsigned char data; UDR = data; //add your code here } void TXC_END() {UDR =UASART_DATA; //add your code here } void RXC_END() { UASART_DATA=UDR; //add your code here } void USART_Transmit5_8( unsigned char data )//对UDRE 标志采用轮询方式发送数据(发送5-8位数据) { /* 等待发送缓冲器为空*/ while ( !( UCSRA & (1< /* 将数据放入缓冲器，发送数据*/ UDR = data; } void USART_Transmit_9( unsigned int data )//用查询法发送9位数据的数据帧 { /* 等待发送缓冲器为空*/ while ( !( UCSRA & (1< /* 将第9 位复制到TXB8 */ UCSRB &= ~(1< if ( data & 0x0100 ) UCSRB |= (1< /* 将数据放入缓冲器，发送数据*/ UDR = data; } unsigned char USART_Receive5_8( void )//用查询RXC接受5-8位的数据{ /*等待接收数据*/ while ( !(UCSRA & (1< /* 从缓冲器获得数据并返回数据*/ return UDR; } unsigned int USART_Receive_9( void )//接受9位的数据帧 { unsigned char status, resh, resl; /*等待接收数据*/ while ( !(UCSRA & (1< /*从缓冲器获得状态及其第九位数据*/ /* from buffer */ status = UCSRA; resh = UCSRB; resl = UDR; /* 如果出错返回*/ if ( status & (1< return 255; /* 过滤第九位数据然后返回*/ resh = (resh >> 1) & 0x01; return ((resh << 8) | resl); } /* 禁止接收器时缓冲器FIFO 被刷新，缓冲器被清空。导致未读出的数据丢失。如果由于出错而必须在正常操作下刷新缓冲器? 则需要一直读取UDR 直到RXC 标志清零。 */ void USART_Flush( void ) { unsigned char dummy; while ( UCSRA & (1< } 组态王与单片机多机串口通信的设计 1 引言 随着工业化要求提高，分布式系统发展以及控制设备与监控设备之间通讯需要，组态软件设计的监控系统逐步普及。现在组态软件繁多，比如KingVieW(组态王>、MCGS、W inCC等。KingView软件基于Microsoft Windows XP，NT／2000操作系统．具有友好的人机操作界面、强大的IO设备端口驱动能力，可与各种PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等实时通讯。由于在检测大量模拟量的工业现场使用PLC与组态软件通讯势必增加产品成本。而单片机接口丰富，与A／D转换模块组合可以完成相同的工作，并且系统可靠、成本低。 2 组态王与单片机的串口通讯方法 目前，组态王与单片机的通信多是通过动态数据交换(DDE>或通过自己开发通讯驱动程序完成。DDE是Windows平台上的一个完整的通信协议，组态王通过该协议与其他应用程序交换数据。但不可靠和非实时。而自己开发通讯驱动程序会带来设计困难，增加系统开发周期，可行性不高。组态王专门提供一种与单片机多机串口通信方法，可满足大多数系统需求。 3 PC机与单片机的硬件接口电路 图1为上位PC机与下位单片机80C51的连接电路。PC机与单片机本身都自带串行通讯接口，但由于在分布式系统中PC机与各单片机的分布不集中，不能利用RS-232通讯传输，只能改用RS-485。RS-485采用差分式传输信号，最大传输距离为1 219 m．最大传输速率为10 Mb／s．对同时出现的两条信号线A、B的干扰有较强的抑制能力。当两条线绞在一起时，被通信各种分布参数耦合过来的干扰信号可平均地分配到这两条线上，因此对RS-485的差分式传输线路而言，用双绞线可获得较强的抗干扰能力。RS-485采用二线与四线平衡传输方式，二线制可实现真正的多点双向通信，但需要在传输线上接电阻(约120 Ω>。 本例程主要讲解使用C#，实现与232串口通信。达到采集串口数据，监控，可视化处理等。 一．概述 在Visual Studio 中编写串口通讯程序，一般都使用MicrosoftCommunicationControl（简称MSComm）的通讯控件，只要通过对此控件的属性和事件进行相应编程操作，就可以轻松地实现串口通讯。但在技术广泛应用的今天，Visual 没有将此控件加入控件库，所以人们采用了许多方法在Visual 来编写串口通讯程序：第一种方法是通过采用Visual Studio 中原来的MSComm 控件这是最简单的，最方便的方法，但需要注册；第二种方法是采用微软在.NET 推出了一个串口控件，基于.NET的P/Invoke调用方法实现；第三种方法是自己用API写串口通信，虽然难度高，但可以方便实现自己想要的各种功能。 现在微软推出了最新版本的Visual Studio 2005开发工具，可以不再采用第三方控件的方法来设计串口通讯程序。NET Framework 类库包含了SerialPort 类,方便地实现了所需要串口通讯的多种功能，为了使MSComm编程方法快速转换到以SerialPort类为核心的串口通讯的设计方法，本文着重讨论了Visual Studio 的MSComm控件和SerialPort 类设计方法的异同点。 二．SerialPort常用属性、方法和事件 1．命名空间 命名空间包含了控制串口重要的SerialPort类，该类提供了同步I/O 和事件驱动的I/O、对管脚和中断状态的访问以及对串行驱动程序属性的访问，所以在程序代码起始位置需加入Using 。 2．串口的通讯参数 串口通讯最常用的参数就是通讯端口号及通讯格式(波特率、数据位、停止位和校验位)，在MSComm中相关的属性是CommPort和Settings。SerialPort类与MSComm有一些区别: a.通讯端口号 引言 人类社会已经进入信息化时代，信息社会的发展离不开电子产品的进步。单片机的出现使人类实现利用编程来代替复杂的硬件搭建电路，它靠程序运行，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 单片机应用的主要领域非常广，智能化家用电器、办公自动化设备商业营销设备、工业自动化控制、智能化仪表、智能化通信产品、汽车电子产品、航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。 单片机应用的意义不仅在于它的广阔围及所带来的经济效益，更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。随着单片机应用的推广，微控制技术将不断发展完善。 电路的集成化不仅对硬件电路的设计相关，与电路的布局同样相关。印刷版的出现使得电路产品更加规，体积更小。Protel99se是一款专业的绘制电路及印刷版的软件，近年来的不断升级使得其功能更加完善，出现了Altium Designer 、Protel DXP等升级版本。 《专业综合实习报告》 专业：电子信息工程 年级：2013级 指导教师： 学生： 目录 一：实验项目名称 二：前言 三：项目内容及要求 四：串口通信原理 五：设计思路 5.1虚拟串口的设置 5.2下位机电路和程序设计 5.3串口通信仿真 六：电路原理框图 七：相关硬件及配套软件 7.1 AT89C51器件简介 7.2 COMPIN简介 7.3 MAX232器件简介 7.4友善串口调试助手 7.5 虚拟串口软件Virtual Serial Port Driver 6.9八：程序设计 九：proteus仿真调试 十：总结 十一：参考文献 一：实验项目名称： 基于51单片机的单片机与PC机通信 二：前言 在国内外，以PC机作为上位机，单片机作为下位机的控制系统中，PC机通常以软件界面进行人机交互，以串行通信方式与单片机进行积极交互，而单片机系统根据被控对象配置相应的前向，后向信息通道，工作时作为主控机测对象，作为被控机接受PC机监督，指挥，定期或受命向上位机提供对象及本身的工作状态信息。 目前，随着集成电路集成度的增加，电子计算机向微型化和超微型化方向发展，微型计算机已成为导弹，智能机器人，人类宇宙和太空和太空奥妙复杂系统不可缺少的智能部件。在一些工业控制中，经常需要以多台单片机作为下位机执行对被控对象的直接控制，以一台PC机为上位机完成复杂的数据处理，组成一种以集中管理、分散控制为特点的集散控制系统。 为了提高系统管理的先进性和安全性，计算机工业自动控制和监测系统越来越多地采用集总分算系统。较为常见的形式是由一台做管理用的上位主计算机（主机）和一台直接参与控制检测的下位机（单片机）构成的主从式系统，主机和从机之间以通讯的方式来协调工作。主机的作用一是要向从机发送各种命令及参数：二是要及时收集、整理和分析从机发回的数据，供进一步的决策和报表。从机被动地接受、执行主机发来的命令，并且根据主机的要求向主机回传相应烦人实时数据，报告其运行状态。 用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。同时，系统的更改和扩充极为容易。MCS-51系列单片机，由于内部带有一个可用于异步通讯的全双工的穿行通讯接口，阴齿可以很方便的构成一个主从式系统。 串口是计算机上一种非常通用的设备通讯协议，大多数计算机包容两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通过用的通讯协议，很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时串口通讯协议也可以用于获取远程采集设备数据。所以，深入的理解学习和研究串口通信相关知识是非常必要的。此次毕业设计选题为“PC机与MCS-51单片机的串口通讯”，使用51单片机来实现一个主从式 串口通信基本接线方法 龚建伟2001.6.20 目次：1.DB9和DB25的常用信号脚说明 2.RS232C串口通信接线方法 3.串口调试中要注意的几点 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，以回答前段网友的咨询。 1.DB9和DB25的常用信号脚说明 2.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，彼些交叉，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： ?不同编码机制不能混接，如RS232C不能直接与RS422接口相连，市面上专门的各种转换器卖，必须通过转换器才能连接； ?线路焊接要牢固，不然程序没问题，却因为接线问题误事； ?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。 1 绪论 1.1 研究背景 通信是指不同的独立系统利用线路互相交换数据，它的主要目的是将数据从一端传送到另一端，实现数据的交换。在现代工业控制中，通常采用计算机作为上位机与下层的实时控制与监测设备进行通讯。现场数据必须通过一个数据收集器传给上位机，同样上位机向现场设备发命令也必须通过数据收集器。串行通信因其结构简单、执行速度快、抗干扰能力强等优点，已被广泛应用于数据采集和过程控制等领域。 计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方式有并行通信和串行通信两种。串行通信是指一条信息额各位数据被逐位按顺序传送的通信方式。串行通信的特点是：数据位传送，按位顺序进行，最少只需要一根传输线即可完成，成本低但传送速度快，串行通信的距离可以从几米到几千米。 随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行监测和控制。PC机具有强大的监控和管理能力，而单片机则具有快速及灵和的控制特点，通过PC 机的RS-232串行接口与外部设备进行通信，是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。而随着USB接口技术的成熟和使用的普及，由于USB 接口有着 RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点，RS-232(DB-9)串口正在逐步地为USB 接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中，出于节省物理空间和用处不大等原因，RS-232(DB-9)串口已不再设置，这就约束了基于RS-232(DB-9)串口与PC 机联络的单片机设备的使用围。当前USB接口逐步取代RS-232(DB-9)串口已是大势所趋，单片机同计算机的USB通信在实际工作中的应用围也将越来越广。本文所介 一、程序代码 #include TI = 0; } T_counter = 0; } uart_receive(void) interrupt 4 { if(RI) { RI = 0; indata[R_counter] = SBUF; R_counter++; if(R_counter>=4) { R_counter = 0; flag = 1; } } } void system_initial(void) { P1M1 = 0x00; P1M0 = 0xff; P1 = 0xff; //初始化为全部关闭 temp3 = 0x3f;//初始化temp3的值与六路输出的初始值保持一致 temp = 0xf0; R_counter = 0; T_counter = 0; } void initial_comm(void) { SCON = 0x50; //设定串行口工作方式:mode 1 ; 8-bit UART,enable ucvr TMOD = 0x21; //TIMER 1;mode 2 ;8-Bit Reload PCON = 0x80; //波特率不加倍SMOD = 1 TH1 = 0xfa; //baud: 9600；fosc = 11.0596 IE = 0x90; // enable serial interrupt TR1 = 1; // timer 1 RI = 0; TI = 0; ES = 1; EA = 1; } 8.用C语言或汇编语言实现串口通信（PC和单片机间） 上位机和下位机的主从工作方式为工业控制及自动控制系统所采用。由于PC 机分析能力强、处理速度更快及单片机使用灵活方便等特点，所以一般都将PC 机作为上位机，单片机作为下位机，二者通过RS-232或者RS-485接收、发送数据和传送指令。单片机可单独处理数据和控制任务，同时也将数据传送给PC机，由PC机对这些数据进行处理或显示 1 硬件电路的设计 MCS-51单片机有一个全双工的串行通讯口UART，利用其RXD和TXD与外界进行通信，其内部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF，可同时发送和接收数据。所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯。单片机串口有3条引线:TXD(发送数据),RXD(接收数据)和GND(信号地)。因此在通信距离较短时可采用零MODEM方式，简单三连线结构。IBM-PC机有两个标准的RS-232串行口，其电平采用的是EIA电平，而MCS-51单片机的串行通信是由TXD(发送数据)和RXD(接收数据)来进行全双工通信的，它们的电平是TTL电平;为了PC机与MCS-51 机之间能可靠地进行串行通信，需要用电平转换芯片，可以采用MAXIM公司生产的专用芯片MAX232进行转换。电路如图1所示。硬件连接时，可从MAX232中的2路发送器和接收器中任选一路，只要注意发送与接收的引脚对应关系即可。接口电路如图3.5所示。 总体设计按照整体设计思路方案绘制原理图如下所示： 2 系统软件设计 软件设计分上位机软件设计和下位机软件设计。这两部分虽然在不同的机器上编写和运行，但它们要做的工作是对应的:一个发送，另一个接收。为了保证数据通信的可靠性，要制定通信协议，然后各自根据协议分别编制程序。现约定通信协议如下:PC机和单片机都可以发送和接收。上位机和下位机均采用查询方式发送控字符和数据、中断方式接收控制字符和数据。采用RS-232串口异步通信， １上位PC机与下位单片机异步串行通信的通信协议 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 2、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） 图2 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，彼些交叉，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： 不同编码机制不能混接，如RS232C不能直接与RS422接口相连，市面上专门的各种转换器卖，必须通过转换器才能连接； 线路焊接要牢固，不然程序没问题，却因为接线问题误事； 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。 RS232C标准串口接线方法 （第二版） 检验仪器与微机的通讯主要是以RS232C标准接口为主，而串口的接线方法也有一定的标准，在此谈谈几种常用的串口接法，仅作参考： 一、标准接法 1、9对9（包括9针对9孔，9孔对9孔，9针对9针）： 说明：以下的孔、针指串口线两端的串口，不过2、3有可能不交换 2-------------3 3-------------2 4-------------6 5-------------5 6-------------4 7-------------8 8-------------7 2、9对25（包括9孔对25孔，9孔对25针） 2-------------3 （备注：2、3有可能不交换） 3-------------2 4-------------6 5-------------7 6-------------20 7-------------5 8-------------4 第一章串口通讯的系统组成与原理 1.1 系统组成及通讯原理 1.1.1 系统构成 一、MSP430F149功能简介： 本设计选用的主要芯片为MSP430F149，该单片机属于德州仪器公司MSP430F14X/16X FLASH 系列。该系列是一组工业级超低功耗的微控制器，运行环境温度为-40～+85 摄氏度工作电压范围 1.8～3.6V，MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。由于具有16位RISC（精简指令集）结构，16位寄存器和常数寄存器，MSP430 达到了最大的代码效率。数字控制的振荡器提供快速从所有低功耗模式苏醒到活动模式的能力时间少于6ms。MSP430F149有较高的处理速度，在8MHz 晶体驱动下指令周期为125 ns。另外它带有两个16 位定时器（带看门狗功能）、速度极快的8 通道12 位A/D 转换器(ADC)(带内部参考电压、采样保持和自动扫描功能）、一个内部比较器和两个通用同步/异步发射接收器、48个I/O口(均可独立控制)的微处理器结构。硬件乘法器提高了单片机的性能并使单片机在编码和硬件上可兼容[3]。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 二、系统构成 1、系统框图 系统构成如图1-1所示，由上位机(即工业控制计算机)、通讯接口和下位机3部分组成。上位机选用的是工控机，智能终端由单片机MSP430F149和外围传感器放大电路等构成（本设计部涉及该部分的设计）。单片机与PC 机之间通信方式为串行异步方式（UART），下位机采用中断方式进行与上位机的数据交换，上位机采用按时查询方式对各串口进行读写操作。单片机MSP430要想与PC 串口连接或者其它带有串口的终端设备连接，接口电路部分必须要进行EIA-RS-232-C 与MSP430 电平和逻辑关系的转换[4]。本设计将采用MAX3221芯片，完成3V～5V 电平与串口电平的双向转换。 Qt编写串口通信程序图文详解 (说明:我们的编程环境是windows xp下，在Qt Creator中进行，如果在Linux下或直接用源码编写，程序稍有不同，请自己改动。) 在Qt中并没有特定的串口控制类，现在大部分人使用的是第三方写的qextserialport类，我们这里也是使用的该类。我们可以去 https://www.doczj.com/doc/a015660616.html,/projects/qextserialport/files/ 进行下载，也可以去下载我上传到网上的： https://www.doczj.com/doc/a015660616.html,/bbs/read.php?tid=22847 下载到的文件为：qextserialport-1.2win-alpha.zip 其内容如下图： 我们在windows下只需要使用其中的6个文件： qextserialbase.cpp和qextserialbase.h，qextserialport.cpp和qextserialport.h，win_qextseri alport.cpp和win_qextserialport.h 如果在Linux下只需将win_qextserialport.cpp和win_qextserialport.h 换为posix_qextserialpo rt.cpp和posix_qextserialport.h即可。 第一部分： 下面我们将讲述编程的详细过程，这里我们先给出完整的程序，然后到第二部分再进行逐句分析。 1.打开Qt Creator，新建Qt4 Gui Application，工程名设置为mycom，其他使用默认选项。（注意：建立的工程路径不能有中文。） 2.将上面所说的6个文件复制到工程文件夹下，如下图。 工业控制--串口通讯方法（WINAPI实现）介绍介绍工业控制领域利用串口和外围设备进行通讯。正文前言：总所周之，利用串口进行数据通讯在在通讯通讯领域重占有着重要的地位。利用RS232-RS485进行数据信号的采集和传递是VC 编程的又一大热点。串口通讯在通讯软件重有着十分广泛的应用。如电话、传真、视频和各种控制等。在各种开发工具中间，VC由于功能强大和灵活，同时也得到了Microsoft的最大支持，所以在一般进行涉及硬件操作的通讯编程重，大都推荐使用VC作为开发工具。然而工业控制串口通讯这个又不同于一般的串口通讯程序，因为控制外围设备传送的大都是十六进制数据（BYTE类型），所以，为了提高程序的运行稳定性，我们在编写程序进行通讯时可以不考虑传送BYTE类型数 据的工作。串口通讯目前流行的方法大概有两种：一是利用Microsoft提供的CMSCOMM控件进行通讯，不过现在很多程序员都觉应该放弃这种方式。二是利用WINAPI函数进行编程，这种编程的难度最高，要求你要掌握很多的API函 数。三是利用现在网络上面提供的一些串口通讯控件进行编写，比如CSerial类等。程序实现：我在经过许多的项目的开发和实践中发现，采用WIN API函数进行串口的开发能够给程序员很大的控件，并且程序运也很稳定。所以我将与串口接触的函数进行封装，然后在各个工程中进行调用，效果还是比较好的，现将各个函数和调用方法列举出来，希望对各位有所帮助。一、设置串口相关工作 #define MAXBLOCK 2048 #define XON 0x11 #define XOFF 0x13 BOOL SetCom(HANDLE &m_hCom, const char *m_sPort, int BaudRate, int Databit, CString parity, CString stopbit { COMMTIMEOUTS TimeOuts; ///串口输出时间超时设置 DCB dcb; ///与端 口匹配的设备 m_hCom=CreateFile(m_sPort, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL; // 以重叠方式打开串口 if(m_hCom==INVALID_HANDLE_VALUE { AfxMessageBox("设置串口部分，串口打开失败"; /////重叠方式异步通信（INVALID_HANDLE_VALUE）函数失败。return FALSE; } SetupComm(m_hCom,MAXBLOCK,MAXBLOCK; //设置缓冲区memset(&TimeOuts,0,sizeof(TimeOuts; TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD; // 把间隔超时设为最大，把总超时设为0将导致ReadFile立即返回并完成操作 java串口通讯程序 1、下载java Communications api开发包。| 是Sun公司提供的，用于开发平台独立的通讯应用程序的扩展API。 2、将拷贝入C:\j2sdk1.4.2_04\bin 3、将拷贝入C:\j2sdk1.4.2_04\jre\lib\ext 4、将拷贝入C:\j2sdk1.4.2_04\jre\lib 5、编译文件 import .*; import .*; import .*; public class CommTest{ public static void main(String[] args){ SerialPort serialPort=null; DataOutputStream doutput=null; InputStream inputStream; CommPortIdentifier portId=null; String messageString="hello \n"; try{ portId=("COM1"); }catch(NoSuchPortException ne) { "ne"); (); } try{ serialPort=(SerialPort) ("TestComm", 5); OutputStream output = (); doutput=new DataOutputStream(output); inputStream = (); }catch(PortInUseException ex) { "ex"); (); }catch(IOException ie) { "ie"); (); //(); } try { (9600, , , ; } catch (UnsupportedCommOperationException e) {} } try { ()); } catch (IOException e) {} #include 测试电脑的串口是否是好的 最完整最可靠的方法就是 连接一个真实的串口通信线 路(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除 测试电脑的串口是否是好的最完整最可靠的方法就是连接一个真实的串口通信线路，2 端用相应软件，如串口调试助手之类的，相互发送发送数据，看另外一端是否能正常接收！ 当然，也可以简单的单台机器测试，即短接串口的 2、3 两针，用相应软件，如串口调试助手，发送数据，看能否回显发送的数据 串口测试工具使用说明之一——串口调试工具 回复 6|人气 1387|收藏|打印|推荐给版主 分享文章到： ye_w 个人主页给TA发消息加TA为好友发表于：2010-09-30 19:52:48 楼主 使用串口实现网络通讯，不仅仅需要熟悉控制双方的指令和相关的协议，而且还需要善于使用串口测试工具。在串口测试工具中，最常用的就是串口调试工具。这个串口调试工具网络上一大把，大家百度一下就能下载到（包括我逐步发布的调试工具，都不会提供资源，请大家直接去网络上查找），常用的包括：串口调试助手，串口精灵，Comm等。我也一直使用串口调试助手，下面就是用图形并茂的方式来介绍，请大家指出不足，以便共同进步。 串口调试助手，网络上的版本也有不少，我截2个不同版本的图，但本质没有区别 版本一 怎样测试串口和串口线是否正常? 一步：把串口线或者USB转串口线插到计算机上。 二步：打开串口调试助手 接着选择串口，串口线和USB转串口的端口号查看路径： 电脑上--右键--属性--硬件--设备管理器-端口（COM和LPT）,点 开端口前面的+号查看即可。 注释：1、USB-SERIAL CH340(COM4)就是USB转串口的端口号 2、通讯端口（COM1）是计算机原来自带的端口号 第三步：设置串口调试助手(见下图) 1、串口：COM4是和串口线或者USB转串口线在上述路径中查看到的端口号。 2、发送的字符/数据：图片上输入的是59，你可以随便输入2位数字。 3、其余设置按照下图。 基于51单片机串行通信的无线发射极和接收机设计---- 1 概述 1.1 课题的目的、背景和意义 最近几年来，由于无线接入技术需求日益增大，以及数据交换业务(如因特 网、电子邮件、数据文件传输等)不断增加，无线通信和无线网络均呈现出指数增 加的趋势。有力的推动力无线通信向高速通信方向发展。然而，工业、农业、车载 电子系统、家用网络、医疗传感器和伺服执行机构等无线通信还未涉足或者刚刚涉 足的领域，这些领域对数据吞吐量的要求很低，功率消耗也比现有标准提供的功率 消耗低。此外，为了促使简单方便的，可以随意使用的无线装置大量涌现，需要在 未来个人活动空间内布置大量的无线接入点，因而低廉的价格将起到关键作用。为 降低元件的价格，以便这些装置批量生产，所以发展了一个关于这种网络的标准方案。Zigbee就是在这一标准下一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输的无线网 络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。 对于这种短距离、低功耗、低数据传输无线技术，它不仅在工业、农业、军 事、环境、医疗等传统领域有着巨大的应用价值，未来应用中还可以涉及人类日常 生活和社会生产活动的所有领域。由于各方面的制约，这种技术的大规模商业应用 还有待时日，但已经显示出了非凡的应用价值，相信随着相关技术的发展和推进， 一定会得到更广泛应用。 1.2国内外无线技术相关现状及Zigbee现状 无线通信从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段: 第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子 管技术，至该阶段末期出现才出现150MHVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 void main() { delayms(100); init(); //初始化系统 delayms(100); init_wdt(); //初始化看门狗 while(1) { while(!RI_0) //是否收到数据 { clr_wdt(); } RI_0=0; //清除接收中断标志 buffer=S0BUF; if(buffer==0x5a) //检测祯头0 start0=1; if(buffer==0x54) //检测祯头1 start1=1; if(buffer==0x5a) //检测祯尾0 end0=1; if(buffer==0xfe) //检测祯尾1 end1=1; if((start0==1)&(start1==1)) { buff[i]=buffer; //从祯头1开始存储数据 i++; } if((end0==1)&(end1==1)) //是否已经接收祯尾 { count=i; //数据长度为count个 i=1; if((buff[2]==0x03)&(count==107)) //是否422指令 { buff[0]=0x5a; //重填祯头0 buff[count-4]=0; //校验和清零 for(k=2;k<(count-4);k++) //计算校验和 { buff[count-4]+=buff[k]; } for(k=0;k S0BUF=buff[k]; while(!TI_0); //等待发送完成 TI_0=0; //清除发送中断标志 } reset(); } else if((buff[2]==0x05)&(count==7)) //是否AD测试指令 { sendad(); reset(); } else if((buff[2]==0x18)&(count==7)) //是否发送时序信号指令 { sendpaulse(); reset(); } else //如果接收错误，则恢复各标志位为初始状态以便下次接收 { reset(); } } } } void reset() { start0=0; //祯头祯尾标志位清零 start1=0; end0=0; end1=0; for(k=0;k //****************************************************************// // DHT 使用范例 //单片机 AT89S5 或 STC89C5 RC // 功能 串口发送温湿度数据波特率 9600 //硬件连接 P .0口为通讯口连接DHT ,DHT 地电源和地连接单片机地 电源和地 单片机串口加MAX 3 连接电脑 // 公司 济南联诚创发科技有限公司 //****************************************************************// #include WebAccess 与三菱 FX系列PLC串口通讯配置方法 WebAccess三菱FX系列驱动支持以下型号PLC：FX, FX0, FX0N, FX1N,FX2N,FX1S等。FX系列PLC与上位机软件的通讯方式分为：RS232与RS485两种模式，默认通讯参数如下：波特率：9600，数据位：7位，停止位：1位，奇偶校验：偶校验，下面分别从两个方面进行配置说明： 一、RS232方式通讯 通常情况下，三菱FX系列PLC通过编程口（PS/2）与上位机软件进行RS232模式通讯，此时PLC中不需要做特殊配置，只需在WebAccess中将PLC对应的通讯参数匹配即可。步骤如下： 1、添加通讯端口 图1 添加通讯端口 数据流控（Flow Control）：Rts、Dtr握手协议 当使用RS232/RS485转换器进行通讯连接时，数据流控信号将根据该转换器的流 控功能来决定。有些RS232/RS485转换器不需要软件做任何类型的握手协议，而有些 则需要软件进行Rts信号握手协议。强烈建议用户选择具有自动流控的RS232/RS485 转换器。 2、添加设备 图2 设备参数配置 单元号：实际PLC的串行地址号，即Device ID。单个PLC可以默认0进行通讯。 3、添加IO点 根据下图中的“参数”栏选择合适的参数类型（模拟量、数字量）和相应的转换代码。 图3 添加IO点 表1 二、RS485方式通讯 为便于远距离通讯，三菱FX2N系列PLC通过FX2N-485-BD模块实现RS485方式与WebAccess软件通讯，安装FX2N-485-BD需设置PLC的D8120寄存器，请参照《FX通讯用户手册》。FX2N-485-BD通讯模块如下图： FX2N-485-BD模块安装位置图： 图4 FX2N-485-BD模块及接线图 （1）三菱PLC配置方法步骤 1、FXGP/WIN-C编程软件配置方法 使用FXGP/WIN-C编程软件来进行串行口设置。用SC-09编程电缆连接电脑与PLC，在“PLC”下拉菜单中选择“串行口设置（D8120）” 图5 FXGP/WIN-C编程软件串口通讯参数配置 如下图所示，在“硬件”下拉框中选择“RS-485”，在“控制线”下拉框中选择“H/W mode”。组态王与单片机多机串口通信的设计方案
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