微机串口技术的应用__集群智慧云科服,论文发表

发布时间：2022-10-05 21:44 热度：

摘要：微机串口技术在冶金、自动化、监控领域和工业检测系统中有广泛的应用需求。微机串口与单片机通讯测试系统的实现使得微机与许多智能设备相连，所以微机串口通信有很好的市场前景。本文介绍了串口通信的基本原理和基本方法，并在两台PC机上利用EIARS-232-C串口线，通过C语言编程实现了实异步方式的全双工数据发送和接收。
　　关键词：串口技术，C语言，EIARS-232-C
　　引言
　　随着计算机应用技术和通信技术的不断发展，计算机串口通信在通信软件中有着十分广泛的应用，如电话、传真、视频和监控等。另外，在工业控制领域，经常需要进行计算机与其他设备之间的通信，以实现控制和传输数据等目的。串行通信是在单根导线上将二进制数一位一位地顺序传送。它与并行通信相比，虽然速度低，但对远距离来说，可以节省大量的线路成本。串行通信作为一种灵活、方便、可靠的通信方式被广泛采用。随着光纤技术的出现与发展，更是为串行通信开辟了美好前景。
　　本文通过使用EIARS-232-C标准的交叉连接串口线将两台PC机连接起来进行通信的研究，全面介绍了微机串行端口的工作原理，并使用C语言利用双机串行端口实现通信。
　　1串行通信原理
　　计算机与外围设备之间通过接口和导线进行信息交换，针对接口的通信分为并行通信和串行通信两种方式。
　　并行通信是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输，传输速度快，信息率高。但它比串行通信所用的电缆多，故常用在传输距离较短（几米至几十米）、数据传输率较高的场合。
　　串行通信是指微机与微机、微机与外设之间通过使用一根数据信号线，按数据位由低到高的顺序在信号线上一位一位地实现传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。由于CPU与接口之间按并行方式进行数据传输，因此，在串行接口中，必须要进行串并转换和并串转换。
　　1.1串行通信特点
　　串行通讯的特点是：数据传送按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成。串行通讯根据信息的传送方向，串行通讯可分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。串行通讯根据其工作方式又分为异步通讯和同步通讯两种方式。其中异步通讯方式应用更为广泛。
　　本文采用异步通信方式，其通信协议规定：
　　不发送数据时，数据信号线总是呈现高电平，称为空闲状态。当有数据要发送时，数据线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示字符的开始，称为起始位；接着按照数据位由低位到高位的顺序发送数据位，当发送字符串时，数据位占7位，最后一位发送检验位；然后再发送1位、1.5位或2位高电平，表示停止位。至此，一个字符发送完毕，如果要立即发送下一个字符，则后一个字符起始位就紧跟在前一个字符的停止位之后，否则停止位之后又进入空闲状态。
　　在异步通信中，数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑“0”（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。
　　针对串行通信的这一特点，串行通信可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输。对于那些与计算机相距不远的人－机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各CPU之间的通信一般都是串行方式，所以串行接口是微机应用系统常用的接口。
　　1.2EIARS-232-