c串口通信协议设计

1、c串口通信协议设计篇一 ：RS-232-C串口通讯协议解析RS-232-C串口通讯协议解析串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以，以 RS-232C为 主来讨论。在讨论RS-232C接口标准的内容之前，先说明两点.首先，RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备 DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备 DCE ( DataCommunication Equipment)而制定的。因此这个标准的制定， 并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来 用于计算机(更准确的说，是计算机接口)

2、与终端或外设之 间的近端连接标准。显然，这个标准的有些规定及和计算机 系统是不一致的，甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解，我们对 RS-232C标准与计算机不兼容的地方 就不难理解了其次，RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”， 都是站在DTE立场上，而不是站在 DCE的立场来定义的。由 于在计算机系统中，往往是 CPU和I/O设备之间传送信息， 两者都是DTE因此双方都能发送和接收RS- 323C标准是美国 EIA（电子工业联合会）与 BELL 等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0XX0b/s范围内的通信。这个标准对串行通信 接口的有关问题，如信号线功

3、能、电器特性都作了明确规定。 由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前 已在微机通信接口中广泛采用。一、RS-232-CRS-232C标准（协议）的全称是 EIA-RS-232C标准，其 中 EIA（Electronic Industry Association）代表美国电子工 业协会，RS （ecomme ed standard ）代表推荐标准， 232是 标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969）,在这之前， 有RS232B RS232A。它规定连接电缆和机械、电气特性、 信号功能及传送过程。常用物理标准还有有 EIA�RS

4、-232-C、EIA�RS-422-A、EIA�RS-423A、 EIA�RS-485。这里只介绍 EIA�RS-232-C （简称 232, RS232）o 例如，目前在 EM PC机上的COM1COM芨口，就是 RS-232C接口。1.电气特性EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。在 TxD 和 RxD上：逻辑 1（MARK）=-3V-15V逻辑 0（SPACE）=+3+ 15V在RTS CTS DSR DTR和DC曲控制线上：信号有效（接通，ON犬态，正电压）=+3V+15V信号无效（断开，OFF状态

5、，负电压）=-3V-15V图1以上规定说明了 RS-323C标准对逻辑电平的定义。对 于数据（信息码）：逻辑“ 1”（传号）的电平低于-3V,逻辑 “0”（空号）的电平告语+3V;对于控制信号；接通状态（ON 即信号有效的电平高于 +3V,断开状态（OFF）即信号无效的电 平低于-3V,也就是当传输电平的绝对值大于3V时，电路可以有效地检查由来，介于-3+3V之间的电压无意义，低于 -15V或高于+15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时， 应保证电平在土（315） V之间。EIA-RS-232C与TTL转换： EIA-RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态，与 TTL以高低 电平表示逻辑

6、状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接 口或终端的 TTL器件连接，必须在 EIA-RS-232C与TTL电路 之间进行电平和逻辑关系的变换。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 电路转换器件，如 MC1488 SN75150芯片可完成 TTL电平到 EIA电平的转换，而 MC1489 SN75154可实现 EIA电平到 TTL电平的转换。 MAX232芯片可完成 TTL<-> EIA双向电平 转换，图1显示了 1488和1489的内部结构和引脚。 MC1488 的引脚(2)、(4,5)、(9,10)和(12,13)接 TTL 输入。引脚 3

7、、 6、8、11 输由端接 EIA-RS-232C。MC1498 的 14 的 1、4、 10、13脚接EIA输入，而3、6、8、11脚接TTL输由。具体 连接方法如图2所示。图中的左边是微机串行接口电路中的 主芯片UART它是TTL器件，右边是 EIA-RS-232C连接器， 要求EIA高电压。因此，RS-232C所有的输由、输入信号都 要分别经过MC1488和MC149雎换器，进行电平转换后才能 送到连接器上去或从连接器上送进来。图22、连接器的机械特性：连接器：由于 RS-232C并未定义连接器的物理特性， 因此，由现了 DB-25、DB-15 和 DB-9各种类型的连接器，其引脚的定义

8、也各不相同。下面 分别介绍两种连接器。(1) DB-25:PC和XT机采用DB-25型连接器。DB-25连接器定义了 25根信号线，分为4组：异步通信的9个电压信号(含信号地 SG 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 20, 2220mA 电流环信号 9 个(12, 13, 14, 15, 16, 17, 19,23 , 24)空 6 个(9, 10, 11, 18, 21 , 25)保护地(PE) 1个，作为设备接地端(1脚)DB-25型连接器的外形及信号线分配如图3所示。注意，20mA电流环彳t号仅旧M PC和IBM PC/XT机提供，至AT机及以后，已不支持。图3(2) DB-9连

9、接器在AT机及以后，不支持 20mA电流环接口，使用 DB-9 连接器，作为提供多功能 I/O卡或主板上COM而COM好个 串行接口的连接器。它只提供异步通信的9个信号。DB-25型连接器的引脚分配与 DB-25型引脚信号完全不同。因此，若与配接DB-25型连接器的DCE设备连接，必须使用专门的电缆线。电缆长度：在通信速率低于20kb/s时，RS-232C所直接连接的最大物理距离为15m （50英尺）。最大直接传输距离说明：RS-232C标准规定，若不使用 MODEM在码元畸变小于 4%勺情况下，DTE和DCE之间最大 传输距离为15m （50英尺）。可见这个最大的距离是在码元 畸变小于4%勺

10、前提下给由的。为了保证码元畸变小于4%勺要求，接口标准在电气特性中规定，驱动器的负载电容应小于 2500pF o3、RS-232C的接口信号RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控 制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有 9根，它们是（1）联络控制信号线：数据装置准备好 （Data set ready-DSR）有效时（ON状态，表明MODEMt于可以使用的状态数据终端准备好(Data set ready-DTR)有效时(ON状态，表明数据终端可以使用。 这两个信号有时连到电源上， 一上电就立即有效。这两个设备状态信号有效，只表示设备 本身可用，并不说明通信链路可以开始

11、进行通信了，能否开 始进行通信要由下面的控制信号决定。请求发送(Request to send-RTS) 用来表示 DTE请求DCE发送数据，即当终端要发送数据时， 使该信号有效(ON 状态)，向MODEM!求发送。它用来控制 MODE睡否要进入发送状态。允许发送(Clear to send-CTS ) 用来表示 DCE准备好接收DTE发来的数据，是对请求发送信号 RTS的响应信 号。当MODE延准备好接收终端传来的数据， 并向前发送时， 使该信号有效，通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。这对RTS/CTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系

12、统中作 发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中，因配置 双向通道，故不需要 RTS/CTS联络信号，使其变高。接收线信号检由(Received Line detection-RLSD) 一 一用来表示DCE已接通通信链路，告知DTE准备接收数据。当本地的MODE收到由通信链路另一端(远地)的MODE电 来的载波信号时，使RLSD信号有效，通知终端准备接收，并且由MODEMS接收下来的载波信号解调成数字两数据后， 沿接收数据线RxD送到终端。此线也叫做数据载波检由(Data Carrierdectection-DCD )线。振铃指示(Ringing-RI)当MODE瞰到交换台送来 的振铃呼

13、叫信号时，使该信号有效(ON状态)，通知终端，已被呼叫。(2)数据发送与接收线：发送数据(Transmitted data-TxD)通过 TxD 终端将串行数据发送到 MODE M(DTEf DCE接收数据(Received data-RxD)通过 RxD线终端接收从MODEM：来的串行数据，(DCD DTE)。（3）地线有两根线SG PG-信号地和保护地信号线，无方向。上述控制信号线何时有效，何时无效的顺序表示了接口信号的传送过程。例如，只有当DS肝口 DTR都处于有效（ON 状态时，才能在 DTE和DC三间进行传送操作。若 DTE要发 送数据，则预先将 DT瞰置成有效（ON）状态，等CTS

14、线上收 到有效（ON）状态的回答后，才能在 TxD线上发送串行数据。 这种顺序的规定对半双工的通信线路特别有用，因为半双工 的通信才能确定DCE已由接收方向改为发送方向，这时线路 才能开始发送。2个数据信号：发送 TXR接收RXD1个信号地线：SG6个控制信号：DSR 数传机（即 modem 准备好，Data Set Ready。DTR数据终端（DTE,即微机接口电路，如 Intel8250/8251,16550）准备好，DataTerminal Ready 。RTS DTE请求 DCE：送(Request To Send)CTS DCEfe许DTE发送(Clear To Send ),该信号

15、是对 RTS信号的回答。DCD数据载波检由，Data Carrier Detection 当本地DCE设备(Modem收到对方的 DCE设备送 来的载波信号时，使 DCD有效，通知DTE准备接收，并且由DCE将接收到的载波信号解调为数字信号，经RX嗷送给DTERI振铃信号Ringing当DCE攵到交换机送来的振铃呼 叫信号时，使该信号有效，通篇二：串口通信协议详解对单一设备的控制操作比较方便，但是要实现对多个 设备的控制就不那么简单了。它需要的时序、接口标准、通 信协议等相互配合，才能够实现相互之间的通信。最近开始 了智能化车位指示管理系统的设计，才体会到设计者的 艰辛。设计既是体力劳动，又是

16、脑力劳动。说他是体力劳动 是因为在这期间有很多重复性的工作，至于脑力劳动那是不 言而喻。作为一个菜鸟级的设计人员来说，多多借鉴前人设 计思路不愧是一个“捷径”，毕竟站得高看得远嘛！串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多 数计算机包含两个基于 RS232的串口。串口同时也是仪器仪 表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有 RS-232Ho同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。一、RS-232串行接口标准目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种 串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通 讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，

17、即所谓单 端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输 由正电平在+5+15V,负电平在-5-15V电平。当无数据传输 时，线上为TTL,从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电 平在+3+12V与-3-12V o由于发送电平与接收电平的差仅为 2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的 分布电容，其传送距离最大为约 15米，最高速率为20Kbps。 RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的， 其驱动器负载为3kQ7kQo所以RS-232适合

18、本地设备之间 的通信。二、RS-422串行接口标准RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特 性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master）,其余为从设备（Salve）,从设备之间不能通信，所以 RS-422支持点对 多的双向通信。接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力 是10X4k+100Q （终接电阻）。RS-422四线接口由于采用单 独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按

19、软件方式（XON/XOF喔手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。RS-422的最大传输距离为 4000英尺（约1219米），最 大传输速率为10Mb/s o其平衡双绞线的长度与传输速率成反 比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有 在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s oRS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的 特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。三、RS-485串行接口标准由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以 RS

20、-485许多电气规定与 RS-422相仿。如都采用平衡传输方 式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信而采用四线连接时，与 RS-422 一样只能实现点对多的 通信，即（转 载于：小 龙 文档网：c串口通信协议设计）只 能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。RS-485与RS-422的不同还在于其共模输由电压是不同 的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间， RS-485接收器最小输入阻抗为12k, RS-422是4k

21、; RS-485满足所有 RS-422的规范，所以 RS-485的驱动器可以用在 RS-422网络中应用。RS-485与RS-422 一样,其最大传输距离约为 1219米， 最大传输速率为10Mb/s o平衡双绞线的长度与传输速率成反 比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。 只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为 1Mb/s。RS-485需要2个终接电阻， 其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不 需终接电阻，即一般在 300米以下不需终接电阻。终接电阻 接在传输总线的两端篇三：基于 ARM勺串口通信系统的设计方案目录要1

22、1 设计目的12 设计要求13 设计内容2S3C2410 与 串 口通 信 概述2处理 器概述2串口通信3方案设计4电路设计4电源设计晶振电复位电路6存储器设计 6JTAG接口 6串口电路 7软件设计Boot loader 工 作 原理8第一阶段9第二阶段10总结 与致谢11参考文献12串口通信是目前单片机和DSP等嵌入式系统之间，以及嵌入式系统与 PC机或无线模块之间的一种非常重要且 普遍使用的通信方式。在嵌入式系统的硬件结构中,通常只有一个8位或16位的CPU,不仅要完成主流程的工作，同 时还要处理随时发生的各种中断，因而嵌入式系统中的串口通信程序设计与 PC机有很大的不同。串行端口的本质

23、功能是作为 CPU和串行设备间的编 码转换器，一般微机内都配有通信适配器 ，使计算机能够与 其他具有RS 232串口的计算机或设备进行通信。本系统中目标机开发板的内核采用的是三星的 S3C2410 ,工作非常可靠，可稳定运行在 203 MHz的时钟频 率下。其外设非常丰富，功能强大，完全可以满足设计需要。 串口线采用常用的 RS 232型接口模式，能实现计算机与开 发板间的数据传输与控制。关键词：ARM串口通信；串行端口； RS 2321设计目的以嵌入式芯片 S3C2410为核心的最小嵌入式系统构建方法，给由了 S3c2410的复位电路、电源电路、存储器电路 和串口电路等硬件组成。在ADS环境

24、下自制的最小Boobtloader程序开发并调试。2设计要求串口通信是嵌入式设备必备的通信方式之一，选用ARM芯片和电平转换芯片完成由口通信的设计，并设计完整物理 接口。根据设计题目的要求，选择确定ARM芯片型号、电平转换芯片型号，完成系统硬件设计和程序设计。3设计内容S3C2410与串口通信概述处理器概述S3c2410是Samsung公司基于 A RM920T内核的嵌入式 微处理器.本文以S3c2410为核心，配置了最基本外围电路 构成了最小的嵌入式系统，并在ADS上开发了启动程序，完成硬件初始化，配置运行环境，串日调试功能。Samsung公司推由的16/32位RISC处理器 S3C2410

25、A 为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。为了降低整个系统的成本，S3c2410A提供了以下丰富的内部设备：分开的 16KB的指令 Cache和16KB数据Cache, MMU虚拟存储器管理，LCD控制 器（支持STN&TFT,支持NANDFlash系统引导，系统 管理 器（片选逻辑和 SDRA瞳制器），3通道UART 4通道DMA 4通道PWMt时器，I/O 端口，RTC 8通道10位ADC和触 摸屏接口，IIC-BUS 接口，IIC-BUS 接口，USB主机,USB 设 备，SD主卡&MMC接口，2通道的SPI以及内部PLL时钟倍 频器。S3c2410A采用了 ARM920呐核，工艺的CMO标准宏单 元和存储器单元。它的低功耗、精简和由色的全静态设计特别适用于