单片机与PC机串行通信的实现
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单片机与 Ｐ Ｃ机 串行通 信的实现
曹 乐南 霍 大 勇 河南 工业职 业 技 术 学院 ４ ５ ０ ７０ ９
传输速 度要 低 ．但可以大 大节省 传输 线 路 ，且能进 行远 距离 的信息数 据传输 。
以 上规 定说 明了 Ｒ ３ ３ Ｓ ２ Ｃ标准对逻 辑 电平 的 定 义 对于 数据 （ 息码 ） 信 逻辑 “ １” （ 传号 ）的 电平低 干 一 ５ ， Ｖ
发 ，干 ｌ ６ ９ ９年 公布 的通 信协议 它适合 传输速率在 ０ ０ ｂ ｓ ～２ ｋ ／ 范围内的通 信，现 已成为微机 串行通信接 口中广泛应用的一 种标 准。 Ｅ Ａ— Ｓ ２ ２ Ｉ Ｒ 一 ３ Ｃ对电器特性 、逻辑 电 平 和各种信号 线功能都作 了如下规定 ： 在Ｔ Ｄ和Ｒ Ｄ上： 逻辑 Ｉ ｘ ｘ （ ＭＡＲ Ｋ）
ｔａ ｓｏ ｍ）等等 。其 中基于分块的 ＤＣ ｒｎ ｆｒ Ｔ 是 最 常用 的变 换之 ～ ，现 在所 采用 的静 止 图像 压 缩 标 准 Ｊ Ｅ Ｐ Ｇ也 是 基 于 分 块 ＤＣ Ｔ 的 ，代表算法是 ＣＯ Ｘ算 法和 Ｐｉ ａ算法 。 ｖ
的真 实 可靠 ，密码 中还 包括 了原 有信 息． 的签名信息。
逻辑 ０Ｓ ＡＣ ） ＋ ～＋ ｌＶ （Ｐ Ｅ ＝ ５ ５
Ｃｌ ９
２
１异步串行通信方式介绍 ．
串行 方式是指数据的 各位分时传送 ． 只需要 一根 数据线 ，外 加公共 地线和 若
干条控 制线 。因 为数据是 一位 一位分 时 传送 到线路 上的 ．所以 对于一 个字 节数 据 ，至少要分 ８次传送。 串行传输比并行 图１ 电平转换 电路
２３ ０
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看成 是嵌 入过程 的逆 运算 。 在数字水印的嵌入和提取 ／检测过程 中 ，单项 或 多项 的密 码加 入 已经 成为 必 要 的 方 式 ，如 口令 、 密 钥 、 位移 、错 乱等 。 从而 达到 分 离后的 水 印 图像不 是
止 位结 束。
目 言 １
近 年来 ，单 片机以 其极 高的性 价比 越来越多得在智能式仪表和工业过程控制 中得到广泛的应用 。但 由于其本身 资源有 限 ，在一些复杂过程或功能较 多的控制 中 就难以满足要求 ，需 要将单 片帆的数据送 到上一级的微机进行处理 。因此实现 上位 机 （ Ｃ机）与下位机 （ Ｐ 单片机 ）之间的数 据可靠通信是必须要解决的主要问题之一， 在 数据传输量不大的情况下 按用 ＲＳ ２ ２标准进行串行通信越来越 多地 睢务于 ３ 各种应用系统中。
原 来 图像 的 目的 。 当 前 ， 为 了保 证 水 印
这 类 技 术 一 般 基 于 常 用 的 图像 变 换 ，
罐 罐上接 第 ２ ５页 ０
基 于局 部或 是 全部 的变换 。这些 变换 包
括 离散 余弦变 换 （ Ｄ ｃＴ） 、离散 小波变
换 （ Ｄｗ Ｔ） 、离散 傅立叶 变换 （ ＤＦＴ）
一
际工作时，应保证 电平在 士（ ５～１ ） Ｖ之 ５
间 。
ＲＳ一２ ２标准规定 ，当数据 传输速 ３ 度小于 Ｏ ０ ｂ ｓ ～２ ｋ ／ 且电缆的电容负荷小于
２０ ｐ ５ ０ Ｆ时 ．传输距离小于 １ ｍ。异步通 ５
５ ～ 一ｌ Ｖ Ｖ ５
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
信协 议叉称 为起止 异步协 议。其 特点是 通信双方以一 个字符作为数据 传输单位 ， 且发送 方发 送字符的时 间间隔是不定的 。 在传输 一 个字符时 以起始 位开始 ，以 停
以 及 哈 达 马 变 换 （ ａ ｄ ａ ｍ Ｈ ａ ｒｄ
２Ｒ ．ｓ一２ ２ ３ 收发 器设计
由于 Ｒ Ｓ一２ ２ ３ 总线标准的电平值 （ 逻 辑 “” １：一５ Ｖ～ 一 １Ｖ；逻辑 “ ” ５ ０ ：＋ ５ Ｖ～
＋ １Ｖ）与 １ｒ ５ ｖＬ电平 （ 辑 “ ” ．Ｖ； 逻 １ ：２ ４
逻辑 “ ” ．Ｖ）标 准值不 同，因此信号 ０ ：０５ 必须经过接 口电路进 行标 准转换 。实现这 种变换的方法可用分立元件 ，也可用集成 电路 芯片。 目前较 为广 泛地 使用集成 电路
３ 数字水 印算法的分类
目前 ，数字 水 印作 为一 个方 兴未 艾 的领域 ，从使 用 目的 看被划 分 为透 明水 印 和 非 透 明 水 印 两 大 类 ，从 水 印 的 载 体 看分 为多 媒体水 印和软 件水 印 ， 按检 测 过 程 分为 私有 水 印 ，半私 有水 印 、盲 水 印和非 对称 水 印 。不论 何种 分 类 ，典 型 的数字水 印算法可 以概括为空 间域水 印算 法 和 变换 域水 印算 法 。 １ 空间域 数字水印算 法 ） 早期的数字水印算法从本 质上来说都 是 将水印信息 按照某算 法叠加 到图像 的空 间域 上的 ，即水印信息 直接加 载在数据的 不重要的 位置上 ，优点是计 算速 度较快 ， 时间复杂 度较 低，信息隐藏量较 大。缺点 是此 种算 法实现 的数字 水印比较 脆弱 ，鲁 棒性较 差。代表性的算法有：①． 最低有效
在 进行 串行通 信时 ，需要计 算机 和 外设 之间共 同遵 守某种 约定 ，即通信 协
议 。 Ｅ Ａ ＲＳ ２ ２ Ｉ ３ 、ＲＳ ４ ２厦 Ｒ ２ Ｓ
逻辑 “ （ ０ 空号 ）的 电平高 于 ｛ Ｖ ， 一 ５ 也就 是当传输 电平的绝对值大 干 ５ 时 ． Ｖ ４ 是 串行 通信 的常用接 Ｅ标准 。ＲＳ一 ８ ５ Ｉ 电路可 以有效地 检查 出来 ，介干 一５一 ｖ之 间的 电压无意义 ，ｆ 于 一１Ｖ或高 氐 ５ ２２ ３ 是美 国电子工业协会 Ｅ Ａ （ ＿ ｔｏ ｉ Ｉ Ｅ ｅ ｒ ｎｃ 十５ ｃ ５ Ｉｄ ｓｒ ｌＡ ｓ ｃ ｔ ｎ 和 Ｂ Ｉ公司一起开 于 ＋１Ｖ的 电压也认为无意义 ．因此 ，实 ｎ ｕｔ ａ ｓｏ ｉ ｉ ） ｅ ｉ ａｏ １
单片机与 Ｐ Ｃ机 串行通 信的实现
曹 乐南 霍 大 勇 河南 工业职 业 技 术 学院 ４ ５ ０ ７０ ９
传输速 度要 低 ．但可以大 大节省 传输 线 路 ，且能进 行远 距离 的信息数 据传输 。
以 上规 定说 明了 Ｒ ３ ３ Ｓ ２ Ｃ标准对逻 辑 电平 的 定 义 对于 数据 （ 息码 ） 信 逻辑 “ １” （ 传号 ）的 电平低 干 一 ５ ， Ｖ
发 ，干 ｌ ６ ９ ９年 公布 的通 信协议 它适合 传输速率在 ０ ０ ｂ ｓ ～２ ｋ ／ 范围内的通 信，现 已成为微机 串行通信接 口中广泛应用的一 种标 准。 Ｅ Ａ— Ｓ ２ ２ Ｉ Ｒ 一 ３ Ｃ对电器特性 、逻辑 电 平 和各种信号 线功能都作 了如下规定 ： 在Ｔ Ｄ和Ｒ Ｄ上： 逻辑 Ｉ ｘ ｘ （ ＭＡＲ Ｋ）
ｔａ ｓｏ ｍ）等等 。其 中基于分块的 ＤＣ ｒｎ ｆｒ Ｔ 是 最 常用 的变 换之 ～ ，现 在所 采用 的静 止 图像 压 缩 标 准 Ｊ Ｅ Ｐ Ｇ也 是 基 于 分 块 ＤＣ Ｔ 的 ，代表算法是 ＣＯ Ｘ算 法和 Ｐｉ ａ算法 。 ｖ
的真 实 可靠 ，密码 中还 包括 了原 有信 息． 的签名信息。
逻辑 ０Ｓ ＡＣ ） ＋ ～＋ ｌＶ （Ｐ Ｅ ＝ ５ ５
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１异步串行通信方式介绍 ．
串行 方式是指数据的 各位分时传送 ． 只需要 一根 数据线 ，外 加公共 地线和 若
干条控 制线 。因 为数据是 一位 一位分 时 传送 到线路 上的 ．所以 对于一 个字 节数 据 ，至少要分 ８次传送。 串行传输比并行 图１ 电平转换 电路
２３ ０
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看成 是嵌 入过程 的逆 运算 。 在数字水印的嵌入和提取 ／检测过程 中 ，单项 或 多项 的密 码加 入 已经 成为 必 要 的 方 式 ，如 口令 、 密 钥 、 位移 、错 乱等 。 从而 达到 分 离后的 水 印 图像不 是
止 位结 束。
目 言 １
近 年来 ，单 片机以 其极 高的性 价比 越来越多得在智能式仪表和工业过程控制 中得到广泛的应用 。但 由于其本身 资源有 限 ，在一些复杂过程或功能较 多的控制 中 就难以满足要求 ，需 要将单 片帆的数据送 到上一级的微机进行处理 。因此实现 上位 机 （ Ｃ机）与下位机 （ Ｐ 单片机 ）之间的数 据可靠通信是必须要解决的主要问题之一， 在 数据传输量不大的情况下 按用 ＲＳ ２ ２标准进行串行通信越来越 多地 睢务于 ３ 各种应用系统中。
原 来 图像 的 目的 。 当 前 ， 为 了保 证 水 印
这 类 技 术 一 般 基 于 常 用 的 图像 变 换 ，
罐 罐上接 第 ２ ５页 ０
基 于局 部或 是 全部 的变换 。这些 变换 包
括 离散 余弦变 换 （ Ｄ ｃＴ） 、离散 小波变
换 （ Ｄｗ Ｔ） 、离散 傅立叶 变换 （ ＤＦＴ）
一
际工作时，应保证 电平在 士（ ５～１ ） Ｖ之 ５
间 。
ＲＳ一２ ２标准规定 ，当数据 传输速 ３ 度小于 Ｏ ０ ｂ ｓ ～２ ｋ ／ 且电缆的电容负荷小于
２０ ｐ ５ ０ Ｆ时 ．传输距离小于 １ ｍ。异步通 ５
５ ～ 一ｌ Ｖ Ｖ ５
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
信协 议叉称 为起止 异步协 议。其 特点是 通信双方以一 个字符作为数据 传输单位 ， 且发送 方发 送字符的时 间间隔是不定的 。 在传输 一 个字符时 以起始 位开始 ，以 停
以 及 哈 达 马 变 换 （ ａ ｄ ａ ｍ Ｈ ａ ｒｄ
２Ｒ ．ｓ一２ ２ ３ 收发 器设计
由于 Ｒ Ｓ一２ ２ ３ 总线标准的电平值 （ 逻 辑 “” １：一５ Ｖ～ 一 １Ｖ；逻辑 “ ” ５ ０ ：＋ ５ Ｖ～
＋ １Ｖ）与 １ｒ ５ ｖＬ电平 （ 辑 “ ” ．Ｖ； 逻 １ ：２ ４
逻辑 “ ” ．Ｖ）标 准值不 同，因此信号 ０ ：０５ 必须经过接 口电路进 行标 准转换 。实现这 种变换的方法可用分立元件 ，也可用集成 电路 芯片。 目前较 为广 泛地 使用集成 电路
３ 数字水 印算法的分类
目前 ，数字 水 印作 为一 个方 兴未 艾 的领域 ，从使 用 目的 看被划 分 为透 明水 印 和 非 透 明 水 印 两 大 类 ，从 水 印 的 载 体 看分 为多 媒体水 印和软 件水 印 ， 按检 测 过 程 分为 私有 水 印 ，半私 有水 印 、盲 水 印和非 对称 水 印 。不论 何种 分 类 ，典 型 的数字水 印算法可 以概括为空 间域水 印算 法 和 变换 域水 印算 法 。 １ 空间域 数字水印算 法 ） 早期的数字水印算法从本 质上来说都 是 将水印信息 按照某算 法叠加 到图像 的空 间域 上的 ，即水印信息 直接加 载在数据的 不重要的 位置上 ，优点是计 算速 度较快 ， 时间复杂 度较 低，信息隐藏量较 大。缺点 是此 种算 法实现 的数字 水印比较 脆弱 ，鲁 棒性较 差。代表性的算法有：①． 最低有效
在 进行 串行通 信时 ，需要计 算机 和 外设 之间共 同遵 守某种 约定 ，即通信 协
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逻辑 “ （ ０ 空号 ）的 电平高 于 ｛ Ｖ ， 一 ５ 也就 是当传输 电平的绝对值大 干 ５ 时 ． Ｖ ４ 是 串行 通信 的常用接 Ｅ标准 。ＲＳ一 ８ ５ Ｉ 电路可 以有效地 检查 出来 ，介干 一５一 ｖ之 间的 电压无意义 ，ｆ 于 一１Ｖ或高 氐 ５ ２２ ３ 是美 国电子工业协会 Ｅ Ａ （ ＿ ｔｏ ｉ Ｉ Ｅ ｅ ｒ ｎｃ 十５ ｃ ５ Ｉｄ ｓｒ ｌＡ ｓ ｃ ｔ ｎ 和 Ｂ Ｉ公司一起开 于 ＋１Ｖ的 电压也认为无意义 ．因此 ，实 ｎ ｕｔ ａ ｓｏ ｉ ｉ ） ｅ ｉ ａｏ １
