前言 最近家里有些事情所以這個系列的文章一直耽擱了，現(xiàn)在開始進(jìn)行編寫希望各位看官見諒，這個系列是我對之前一段時間工作的總結(jié)也是我自己的復(fù)習(xí)和重構(gòu)，本著互相學(xué)習(xí)的目的，如果我在其中有理解錯誤和方向不對的地方還請大家指正。 1.1 什么是串口 什么是串口其實(shí)應(yīng)該首先說什么是通信，不過“通信”二字對于我們Coder來說不是什么難理解的概念，也就無需多述了。 串行接口簡稱串口，也稱串行通信接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的擴(kuò)展接口。其通信的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)是一位一位的進(jìn)行傳輸，在.NET下我們使用的數(shù)據(jù)格式就是byte. 通信線路也很簡單就是一根串口線，不過有時候還會使用串口服務(wù)器，不過這都是后話了。通信成本低的同時傳輸速度也很低和以太網(wǎng)通信的速度是一個天上一個地下，但是一般情況下我們在串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也是很小的，超過200個字節(jié)都算是天文數(shù)字了。 串口線在我們實(shí)際工作和測試的時候有2種，一種是普通的串口線，一種是USB轉(zhuǎn)串口（使用筆記本進(jìn)行開發(fā)的童鞋們是必備的） 圖 1.1-1 普通串口線??????????????????????????????????? 圖1.1-2 USB轉(zhuǎn)串口線 1.2 通信的模式 通過單線傳輸數(shù)據(jù)是串行數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)通常是在2個站（點(diǎn)對點(diǎn)）之間進(jìn)行傳輸，按照數(shù)據(jù)流的方向可以分為3種模式：單工、半雙工、全雙工。 1）單工模式 單工模式的數(shù)據(jù)傳輸方式是單向的，在通信的雙方中，一方固定為發(fā)送端，另一方固定為接收端。信息只能沿一個方向傳輸，使用一根傳輸線。 圖1.2-1 單工模式 2）半雙工模式 半雙工模式使用同一根傳輸線，既可發(fā)送數(shù)據(jù)又可接收數(shù)據(jù)，但不能同時發(fā)送和接收。在任何時刻只能由其中的一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。因此半雙工模式既可以使用一條數(shù)據(jù)線，也可以使用兩條數(shù)據(jù)線。 這個模式在日常工作中我是使用的最多的。 圖1.2-2 半雙工模式 3）全雙工模式 全雙工模式分別由兩根可以在兩個不同的站點(diǎn)同時發(fā)送和接收的傳輸線進(jìn)行傳送，通信雙方都能在同一時刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作。很多時候都是一根線負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)，另外一根線負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)。 圖1.2-3 全雙工模式 1.3 異步傳輸與同步傳輸 其實(shí)這部分我是不想寫的，因?yàn)橥絺鬏斣陂L距離上會出現(xiàn)時鐘誤差，在我這一年半的工作時間里，我都是使用的異步傳輸。 在異步傳輸方式中，傳輸?shù)膯挝皇亲址Ｔ谕ㄐ诺臄?shù)據(jù)流中，字符間是異步的，對于單個字符內(nèi)部的各位間是同步。異步通信方式中的“異步”主要就是體現(xiàn)在字符與字符之間通信沒有嚴(yán)格的定時要求，字符可以是連續(xù)地，也可以是一個個的發(fā)送，可以是不連續(xù)地隨即的進(jìn)行單獨(dú)發(fā)送。所以收/發(fā)雙方需要預(yù)先約定傳輸速率。 在串行通信中，數(shù)據(jù)是以幀為單位進(jìn)行傳輸，幀有大幀和小幀（平時在工作中和硬件工程師進(jìn)行溝通時說的數(shù)據(jù)幀是指的大幀，既完整的請求命令或者回傳的數(shù)據(jù)），小幀包含一個字符，大幀包含多個字符。 異步通信采用小幀傳輸，一幀中有10-12個二進(jìn)制數(shù)據(jù)位。每一針有1個起始位，7-8個數(shù)據(jù)位（一般都是用8個）、一個奇偶校驗(yàn)位（可以沒有，我寫的程序都沒有，呵呵）和停止位（1位或者2位）組成。被傳輸?shù)囊唤M數(shù)據(jù)相鄰的兩個字符停頓時間不一致。這個字符停頓不一致的問題，在后面的章節(jié)我會詳細(xì)的解說，這個問題也造成了我們在編寫程序時的一些麻煩。 圖1.3-1 串口異步傳輸數(shù)據(jù) 大家可能在看這個圖感覺東西很多，其實(shí)分開來看就3部分 A 起始位、校驗(yàn)位、停止位 這3個是我們在定義通信參數(shù)時使用的（后面會講）。 B 數(shù)據(jù)位 這里就是我們所關(guān)心的數(shù)據(jù) 也就是我們程序中需要接收的byte。 C 空閑 2個小幀之間的不確定時間間隔 1.4 串行通信的基本參數(shù) 串行端口的通信方式是將字節(jié)拆分成一個接一個的位再傳輸出去，接到此電位信號的一方再將此一個一個的位組合成原來的字符，如此形成一個字節(jié)的完整傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸時，應(yīng)在通信端口的初始化時設(shè)置幾個通信參數(shù)。 1）波特率 通俗的講就是傳送數(shù)據(jù)的速度，不過這里的“數(shù)據(jù)”是數(shù)據(jù)位數(shù)。波特率的意思就是在一秒中可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，單位是bps。如果采用波特率4800bps進(jìn)行傳輸，那么每秒可以傳輸600個byte。 2）數(shù)據(jù)位 當(dāng)接收設(shè)備收到起始位后，緊接著就會收到數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位的個數(shù)可以是5、6、7或者8位。在字符數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，數(shù)據(jù)位從最低有效位開始傳輸。 3）起始位 在串口線上，沒有數(shù)據(jù)傳輸時處于邏輯“1”狀態(tài)，當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)出一個邏輯“0”信號，這個邏輯低電平就是起始位。起始位通過通信線傳像接收設(shè)備，當(dāng)接收設(shè)備檢測到這個邏輯低電平后，就開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位，因此起始位所起的作用就是告訴接收方字符傳輸?shù)拈_始。 4）停止位 在奇偶校驗(yàn)位或者數(shù)據(jù)位（無奇偶校驗(yàn)位時）就是停止位，它可以是1位、1.5位或者2位，停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志。 5）奇偶校驗(yàn)位 數(shù)據(jù)位發(fā)送完之后，就可以發(fā)送奇偶校驗(yàn)位。奇偶校驗(yàn)用于有限差錯校驗(yàn)，通信雙方在通信時約定一致的奇偶校驗(yàn)方式。就數(shù)據(jù)傳輸而言，奇偶校驗(yàn)位是冗余位，但它表示數(shù)據(jù)的一種性質(zhì)，這種性質(zhì)用于檢錯，雖然有限但很容易實(shí)現(xiàn)。 1.5 接口標(biāo)準(zhǔn) 接口標(biāo)準(zhǔn)對于我們寫上位機(jī)來說區(qū)別基本沒有，那些是電氣工程師的事情，如果需要建立高層的通信協(xié)議那么需要詳細(xì)的了解，網(wǎng)上這方面的資料很多，在這里我就不整理，下面列出標(biāo)準(zhǔn)大家可以去度娘。 1）RS-232C 接口標(biāo)準(zhǔn) 2）RS-422/485接口標(biāo)準(zhǔn) 參考資料： 1 百度百科 http://baike.baidu.com/view/161117.htm?fromId=69108 2 《Visual C#.NET 串口通信及測控應(yīng)用典型實(shí)例》 李江全 鄧紅濤 劉巧 李偉 等編著 電子工業(yè)出版社

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/tragedy/p/3178141.html

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的准备篇--串口通信概述的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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