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基于单片机的数据串口通信
【摘 要】 当前的信息化迅速发展过程中,对于数据通信的要求也在不断提高,这就要求从多方面考虑保证数据通信能满足市场的应用要求.基于单片机的数据串口通信是有着应用优势的,也是近些年应用广泛的数据通信方式.基于此,本文先就数据串口通信原理以及质量保障要求加以阐述,然后就单片机的数据串口通信的方式以及通信软件设计进行探究,希望能通过从理论上为发展单片机数据串口通信起到一定启示作用.
【关键词】 单片机 数据串口通信 通信方式
引言：
基于单片机的数据串口通信目标实现,使得系统控制的可靠性得到了显著提高,对数据传输的效率提高有着保障.
之所以采取基于单片机的数据串口通信方式,正是因其集成度比较高,嵌套也较为方便以及经济性等.通过从理论层面对单片机的数据串口通信进行展开研究分析,就能为单片机数据串口通信的实践提供依据.
一、数据串口通信优势和原理以及质量保障要求
1.1 数据串口通信优势及原理阐述
数据串口通信主要是计算机和外设间或主机系统之间的数据串行传送.串口通信的数据传输的安全性比较高,有着比较强的抗干扰能力.
在这一方式的数据传输中,数据信息在两地完成传输,传输的速度和双方设备,线路稳定性,线路,有着直接影响,串口通信端口的传输数据是以字符型形式进行传输,传输的方式有半双工以及单工和全双工方式[1].
不同的传输方式的效果也是不同的,如半双工传输方式是单条传输线路,所以就不能进行同时收发数据传送.单工传输方式的数据传输方向是一定的,只进行单纯发送数据以及接受数据的传输方式.
而全双工的传输方式就是两条数据传输线进行完成数据传输任务的,这就要比半双工有着优势,在传输的效率上也要优越于半双工传输方式.
数据串口通信的过程中,数据就会从外部设备进到通信接口,数据从此位置进到数据输入寄存器中,经过CPU 来进行读取.
通信接口控制寄存器是通过存放单片机发送接口控制信息之用的,这些信息就有着鲜明的作用,对接口工作的决定性意义比较大,而状态寄存器中的各位是状态位,数据信息传输中对出现的错误进行指示[2].
基于单片机的数据串口通信的过程当中,主要是借助串行端口的数据寄存器,从而发挥其发送接收功能,这样就能在固定条件下通过单片机来向数据寄存器写入数据,从而就能启动发动过程.
通信的时候主要是单片机对PLC 发出命令以帧格式,在结束之后PLC 会进行响应,单片机在高低电平输入下PLC接收信息就要以ASCII 码形成,发送的时候就要结合FPO 系列当中串行通信协议信息帧格转换二进制形式,接着就要在单片机的作用下来对PLC 发动信息.1.2 基于单片机的数据串口通信质量保障要求
基于单片机的数据串口通信质量的保障要遵循相应要求,尤其是串口通信的质量要稳定,在对外界的抗干扰能力上进一步的加强.
单片机的数据串口通信的数据传输抗干扰能力是比较突出的,在噪音以及磁场等因素的影响下,能保障频率的稳定以及流量的速率稳定等,这也是单片机数据串口通信的优势所在[3].
在进一步的发展中,就要注重采取相应补充措施,通过光纤通信以及光电隔离技术的科学应用等,加强对外抗干扰的性能,增强抗干扰的总体能力.
基于单片机的数据串口通信质量的保障,要充分注重能保障数据信息传输的渠道通畅,在每个环节的质量控制要能加强,这样才能实现通信通道的真正畅通无阻,保障数据传输的整体质量.
再有要注重矩阵式键盘接口技术的可靠性,因为这是单片机网络通信的关键内容,键盘闭合以及CPU 处理次数相一致,键盘处理的程序环节多以及数据交换数也比较复杂,这就需要明确逻辑程序键盘程序的编写过程,这些都有助于通信设备系统的稳定运行.
二、单片机的数据串口通信的方式以及通信软件设计2.1 单片机的数据串口通信的方式
单片机数据串口通信的方式主要有同步和异步两种通信方式,不同的通信方式产生的效果是不同的.如同步通信方式就是比较常用的,它是以字符进行连接以数据转换形式进行传输的,数据块起始信号在前面加上特殊的同步字符[4].
传输数据块后需加上校检字符并非终止信号,主要目的就是对通信中错误校检,采用同步通信的方式传输信息的稳定性能够得以保障.另一种异步通信的方式应用过程中,是以独立字节传输数据的,所以独立字节开端就有起始信号,字节后有一个以上终止信号,在传输迁移开始到空白迁移,数据起始位就占有一位,停止位占到两位,进行数据传输的速率是通过波特率进行表示的.
异步通信方式的应用有着其不足之处,就是对数据信息的传输效率相对比较低,主要是和字符传输的方式有关,在进行传送字符的时候加上标志信息,这样就对传输的速率产生了影响.2.2 单片机的数据串口通信软件设计
基于单片机的数据串口通信软件的设计方面是比较关键的,这就影响着软件应用的整体质量.
单片机读取按键和串口通信设计的方面,有查询以及中断方式,查询方式通过键盘程序不断查询有没有按键按下,有就要进入按键子程序,做好数据处理工作,没有就要接着进行查询.
中断方式方面将按键动作以及单片机终端系统进行联系,通过按键按下处理程序就会中断.
另外,进行单片机显示程序的设计过程中,就要考虑到静态以及动态显示驱动这两种不同类型.如动态显示驱动通过数码管动态显示的方式,把所有段选线进行并联,然后通过八位I/O 口进行控制,并将单片机其他I/O 口作为数码管位选线在单片机输出显示数字译码,数码显示管的动作就会使得这一数码管显示[5].
另一静态显示驱动是直流驱动,这一方式下数码管共阴极和共阳极共同接地和接电源,其占有单片机I/O 口多,静态显示的亮度比较大但是功耗也会随之增加,所以在实际中的应用过程中基本不使用这一方式.
在实际的选择设计过程中对此要充分重视,要以充分发挥其显示的性能为主.
基于单片机数据串口通信软件设计内容中,矩阵式键盘接口的设计也是比较关键的内容,实际的串口通信当中,在键盘中就可能需要比较多的键盘按键,使用的过程中对I/O口的占用问题就比较突出,这就要求对键盘的按键在排列方面能体现出科学合理化.
通过矩阵形式的方式进行排列就是比较有效的,可通过垂直线以及交叉点在同一水平线上通过按键进行两者的连接,这样能形成4*4 矩阵排列方式,这对键盘连接端口的实际应用效率提高就有着积极作用[6].
这一连接的方式对线路多的状况比较适用,能充分发挥其端口的应用效率.采用矩阵式的排列方式对占有过多的I/O 口的问题能有效避免,但是并非是全能的,其也存在着一定的不足之处,主要就是在结构的实现难度上比较大,也比较的复杂化.
确定后的矩阵键盘通过行扫描法的应用进行识别按键,对按键的落下与否判断而言能降低行线到低电平状态,对行线状态也不能得到有效检测.
2.3 基于单片机的数据串口通信质量控制建议
基于单片机的数据串口通信质量的保障,可通过相应的措施进行加强,进行界面的优化设计是比较必要的.界面设计通过VB 技术,这是可视化以及面向用户的语言,程序设计语言比较简单方便,通过界面的优化设计就能提高系统应用的整体质量.
再者,数据传统通信质量的控制在多方式传输的速率控制下,也能发挥其积极作用,设备间数据的传输过程中就要能选择设备接受的方式,通过不同类型的方式应用对传输中数据遗失的问题就能有效避免,同步传输的稳定性比较高,和异步传输进行选择性的应用比较重要.
通过无线传输和有线线路传输结合的方式进行应用也比较重要,主要是发挥有线传输的稳定性以及传输速率的质量,而无线传输的方式应用主要是发挥其终端位置灵活要求,保障数据传输的整体质量和速率.
再有要通过对软硬件的性能提高,保障数据串口通信整体质量,这就要求在硬件的性能参数以及软件的编写语言等方面的性能上进行提高.
再有就是对于单片机的使用选择方面要加强重视,要能保障单片机的传输可靠性,对不同的数据传输环境采用的接口标准要加以明确,能够从整体上保障通讯状态的测试精确[7].
对通信抗干扰能力要能加强,不超过适用范围抗干扰能力才能定义,通讯介质选择以及接口标准选择对其抗干扰能力的保障是比较关键的.
还要对通信速度以及距离要充分重视,最大通讯速度减低以及距离减少通讯速度就能提高.
最后,保障数据传统通信的整体质量,就要充分注重对终端设备的性能有效提高,这是数据接收和发出端,是对单片机发出命令型数据接收以及发出信息采集反馈单片机的重要设备,所以要保障终端设备的整体性能,要将信息收集处理的整体速率能有效提高,通过采用高配置的单片机加以应用,充分发挥其CPU 的性能,保障信息反应和处理的速度.
这些方式都能保障数据串口通信的整体质量.
三、结语
综上所述,基于单片机的数据串口通信的技术应用,需要从软硬件层面进行优化,选择应能性能良好的软硬件,并注重从多方面考虑通信的性能提高.
通过此次对单片机的数据串口通信的理论研究分析,就能为实际的实践操作提供理论上的支持,促进实践工作的顺利开展.
参 考 文 献
[1] 鲍梦, 刘智萍. 51 系列单片机的串口扩展方案[J]. 软件导刊. 217(05)
[2] 甘宇红. 基于单片机的多串口实现方案[J]. 数字技术与应用. 2016(01)
[3] 邵子扬, 黄保明, 刘海涛. Keil 软件仿真的串口调试技巧[J]. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(07)
[4] 王磊. 浅谈基于单片机的数据串口通信[J]. 山西农经. 2016(18)[5] 唐玉兵, 龙舰涵. 基于多单片机的串口扩展设计[J]. 科技展望.2015(17)
[6] 刘震宇. 自制USB 转串口线[J]. 电子制作. 2017(07)
[7] 蒋信. 基于单片机的数据串口通信研究[J]. 电子技术与软件工程.2016(06)
基于单片机论文范文结:
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