串口通信協(xié)議解析

串口通信協(xié)議是指規(guī)定了數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，內(nèi)容包含了起始位、主體數(shù)據(jù)、校驗位及停止位，雙方需要約定一致的數(shù)據(jù)包格式才能正常收發(fā)數(shù)據(jù)的有關(guān)規(guī)范。以下是串口通信協(xié)議的介紹：

1. 基本概念 ：
   • 串口是顯控設(shè)備與信號處理板之間通信的主要接口，也是顯控設(shè)備與其他設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的協(xié)議數(shù)據(jù)幀通信傳輸?shù)闹匾涌凇?/li>
   • 串口通信指串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比特字節(jié)（byte）的串行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù)。
2. 數(shù)據(jù)包格式 ：
   • 起始位：標(biāo)志傳輸?shù)拈_始，通常用邏輯0的數(shù)據(jù)位表示。
   • 主體數(shù)據(jù)：包含有效信息，長度一般被約定為5、6、7或8位長。
   • 校驗位：用于錯誤檢測，主要有奇校驗、偶校驗、0校驗、1校驗及無校驗等方式。
   • 停止位：標(biāo)志傳輸?shù)慕Y(jié)束，典型的值為1、1.5和2位，停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供計算機校正時鐘同步的機會。
3. 重要參數(shù) ：
   • 波特率：衡量通信速度的參數(shù)，表示每秒鐘傳送的bit的個數(shù)，常見的波特率有4800、9600、115200等。
   • 數(shù)據(jù)位：衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)的值是5、7和8位。
   • 停止位：用于表示單個包的最后一位，典型的值為1、1.5和2位。
   • 奇偶校驗位：串口通信中一種簡單的檢錯方式。
4. 常用協(xié)議 ：
   • RS-232：IBM-PC及其兼容機上的串行連接標(biāo)準(zhǔn)，可用于連接鼠標(biāo)、打印機或Modem等，同時也可以接工業(yè)儀器儀表。RS-232只限于PC串口和設(shè)備間點對點的通信，最遠(yuǎn)距離是50英尺。
   • RS-422：使用差分信號，比RS-232有更好的抗噪聲能力和更遠(yuǎn)的傳輸距離，是Apple的Macintosh計算機的串口連接標(biāo)準(zhǔn)。
   • RS-485：RS-422的改進(jìn)，增加了設(shè)備的個數(shù)（從10個增加到32個），同時定義了在最大設(shè)備個數(shù)情況下的電氣特性，以保證足夠的信號電壓。RS-485可以用超過4000英尺的線進(jìn)行串行通行，在工業(yè)應(yīng)用中常用于建立連向PC機的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。

串口通信應(yīng)用實例

以下是一個基于STM32的串口通信應(yīng)用實例：

1. 硬件準(zhǔn)備 ：
   • STM32核心板一塊
   • USB轉(zhuǎn)串口線
   • 導(dǎo)線若干
2. 接線 ：
   • GND接GND
   • 3V3接3.3V
   • RXD接A10（或根據(jù)核心板的具體引腳定義來接）
   • TXD接A9（或根據(jù)核心板的具體引腳定義來接）
3. 軟件設(shè)置 ：
   • 使用STM32CUBEMX創(chuàng)建Keil項目，選擇USART1，Mode選擇Asynchronous異步通信，設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)長度、奇偶校驗等參數(shù)。
   • 在usart.c中有自動生成的代碼，可以在main.c的while循環(huán)中添加自定義的串口通信代碼。
4. 測試 ：
   • 編寫代碼，使STM32通過串口向計算機發(fā)送數(shù)據(jù)。
   • 使用串口調(diào)試助手（如XCOM）在計算機上接收并顯示數(shù)據(jù)。
   • 驗證數(shù)據(jù)是否正確傳輸，以及波特率、數(shù)據(jù)位等參數(shù)是否匹配。

通過以上步驟，可以成功實現(xiàn)基于STM32的串口通信應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，串口通信被廣泛應(yīng)用于各種嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)控制、儀器儀表等領(lǐng)域，用于實現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信。