在计算机与外部设备(如传感器、执行器等)通信的过程中,串口(Serial Port)是最常用的一种通讯方式之一。串口可以跨越很长的距离进行通信,并且不受环境干扰。因此,串口应用广泛,比如数据采集、机器人控制、嵌入式系统等方面。
1. 串口的基本知识
串口是一种通信接口,它可以将数据按照一定的协议进行传输,一位一位地传输数据。在串口通信中,数据以字节的形式进行传输,每个字节包含了8位二进制数据。同时,每个字节之间使用起始位和停止位进行分隔,以便接收端正确地识别数据边界。
在串口通信中,要确保发送端和接收端的波特率、数据位、校验位和停止位等参数都必须相同。这些参数被称为“串口配置”。
2. 串口通信的工作原理
串口通信分为以下两个方面:
(1) 发送端工作原理
第一步:将发送的数据转换成二进制形式。
第二步:在数据之前加上起始位,用一个位(通常为0)表示。
第三步:加上停止位,用一个或两个位(通常为1)表示数据结束。
第四步:如果使用了校验位,则在数据和停止位之间添加一个校验位,以确认数据传输过程中是否出现错误。
第五步:把这些二进制数据提交给串口驱动,然后转化为数字信号,以便传递给外部设备。
(2)接收端工作原理
第一步:等待串口中数据的到来。
第二步:当检测到起始位(0)时,开始解析数据。
第三步:解析数据时需要注意数据位、停止位和校验位是否正确,如果不正确则丢弃数据。
第四步:当数据正确无误时,将数据返回给应用程序。
3. C语言串口编程
C语言是开发串口通信程序的一种常用语言。在C语言中,使用系统提供的函数可以很方便地进行串口编程。
C语言编程串口通信的步骤如下:
(1)打开串口
首先需要使用系统提供的函数打开串口,函数原型为:
```C
int open(const char *pathname, int flags);
```
其中,pathname指向串口设备文件的路径,flags表示打开方式。在打开串口时需要指定波特率、数据位、校验位和停止位等参数。
(2)设置串口
设置串口需要使用系统提供的函数,函数原型如下:
```C
int tcsetattr(int fd, int optional_actions, const struct termios *termios_p);
```
其中,fd为打开的串口文件描述符,termios_p包含了需要设置的串口参数。设置串口参数时需要注意校验方式的选择。
(3)串口读写
在串口打开、配置完成之后,即可进行读写操作。使用系统提供的read()和write()函数即可完成读写操作。
4. 总结
串口通信是计算机与外设之间的重要通信方式之一,C语言是常用的串口编程语言。串口通信需要注意串口配置的参数,以及发送和接收的数据格式。开发人员可以参考系统提供的函数进行串口编程,以便实现串口通信功能。 如果你喜欢我们三七知识分享网站的文章, 欢迎您分享或收藏知识分享网站文章 欢迎您到我们的网站逛逛喔!https://www.37seo.cn/
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