UART串口通信实验报告
实验四 UART 串口通信
学院：研究生院
学号：1400030034 姓名：张秋明
一、 实验目的及要求
设计一个UART 串口通信协议，实现“串 <-->并”转换功能的电路，也就是 “通用异步收发器”。 二、 实验原理
UART 是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实 现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART 用来主机与辅助设备通信，如汽 车音响与外接AP 之间的通信，与PC 机通信包括与监控调试器和其它器件，如 EEPROM 通信。
UART 作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一 位接一位地传输。
其中各位的意义如下：
起始位：先发出一个逻辑” 0的信号，表示传输字符的开始。
资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是 4、5、6、7、8等，构成 一个字符。通常采用ASCII 码。从最低位开始传送，靠时钟定位。
奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“ 1的位数应为偶数（偶校验）或奇数 （奇校验），以此来校验资料传送的正确性。
停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是 1位、1.5位、2位的高电 平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能 在通信中两台设备间出现了小小的不同步。 因此停止位不仅仅是表示传输的结束， 并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步 的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
空闲位：处于逻辑“ 1状态，表示当前线路上没有资料传送。
波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol ）。 一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为 120 字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit ，则波特率就是120baud,比 特率是120*8=960bit/s 。这两者的概念很容易搞错。 三、 实现程序
library ieee;
use ieee.std 」o gic_1164.all;
end uart; architecture behav of uart is
en tity uart is
port(clk : in std_logic; rst_n: in std 」o gic
--系统时钟 --复位信号
rs232_rx: in std 」o gic rs232_tx: out std 」o gic
--RS232接收数据信号； --RS232发送数据信号;）;
use ieee.std_logic_ un sig ned.all;
comp onent uart_rx port(clk : in std_logic; rst_n: in
std_logic; rs232_rx: in std_logic; clk_bps: in std_logic;
高电平为接收数据的采样点
bps_start:out std 」o gic; 波特率时
钟启动置位
rx_data: out std 」ogic_vector(7 downto 0);--接收数据寄存
器，保存直至下一个数据来到
bps_start:out std 」o gic; 据后，波特率时钟启动置位 一 一
rx_data: in std 」o gic_vector(7 dow nto 0); --接收数
据寄存器，保存直至下一个数据来到
rx_in t: in std 」ogic --接收数据
中断信号，接收数据期间时钟为高电平，一传送给串口发送模块，使得串口正在进 行接收数据的时候，发送模块不工作，避免了一个完整的数据( 1位起始位、8 位数据位、1位停止位)还没有接收完全时，发送模块就已经将不正确的数据传 输出去);
end comp onent;
sig nal bps_start_1:std_logic; sig nal bps_start_2:std_logic; sig nal clk_bps_1:std_logic; sig nal clk_bps_2:std_logic;
sig nal rx_data:std 」o gic_vector(7 dow nto 0); sig nal rx_in t:std_logic; begi n
RX_TOP: uart_rx port map (clk=>clk,
rst_n=>rst_ n, rs232_rx=>rs232_rx,
clk_bps=>clk_bps_1, bps_start=>bps_start_1,
--系统时钟 --复位信号
--RS232接收数据信号
--此时clk_bps 的
--接收到数据后, rx_int: out std 」ogic 中断信号，接收数据期间时钟为高电平，传送给串口发送 end comp onent;
comp onent speed_select port(clk : in std_logic; rst_n: in std_logic; clk_bps: out std_logic; 的高电平为接收或者发送数据位的中间采样点 一 bps_start:in std_logic
后，波特率时钟启动信号置位);
end comp onent;
comp onent uart_tx port(clk : in std_logic;
rst_n: in std_logic; rs232_tx: out std_logic; clk_bps: in std_logic;
的高电平为接收数据的采样点一 一 --接收数据
);
--系统时钟
--复位信号 --此时 clk_bps --接收数据
--系统时钟 --复位信号
--RS232接收数据信号
--此时 clk_bps
--接收到数
rx_data=>rx_data, rx_in t=>rx_i nt
厂一
SPEED_TOP_RX: speed_select port map (clk=>clk, rst_ n=>rst_ n,
clk_bps=>clk_bps_1,
bps_start=>bps_start_1 );
TX_TOP:uart_tx port map （clk=>clk, --系统时钟
rst_n=>rst_n, --复位信号
rs232_tx=>rs232_tx, --RS232 发送数据信号
clk_bps=>clk_bps_2, --此时clk_bps 的高电平为发送数据的采样点一一一一
bps_start=>bps_start_2, --接收到数据
后，波特率时钟启动置位一一—
rx_data=>rx_data, --接收数据寄
存器，保存直至下一个数据来到
rx_in t=>rx_i nt --接收数据中
断信号，接收数据期间时钟为高电平，：专送给串口发送模块，使得串口正在进行
接收数据的时候，发送模块不工作，避免了一个完整的数据（1位起始位、8位数据位、1位停止位）还没有接收完全时，发送模块就已经将不正确的数据传输出去）；
SPEED_TOP_TX: speed_select port map(clk=>clk,
rst_n=>rst_ n,
clk_bps=>clk_bps_2,
bps_start=>bps_start_2
);
end behav;
3个子模块
--------------------- 异步接收模块------------------------------ library ieee;
use ieee.std」o gic_1164.all; use ieee.std_logic_ un sig ned.all; en tity uart_rx is port(clk : in std_logic; rst_n: in std_logic; rs232_rx: in
std_logic; clk_bps: in std_logic;
为接收数据的采样点一
bps_start:out std」o gic; 时钟启动置位
rx_data: out std_logic_vector(7 downto 0);--接
收数据寄存器，保存直至
下一个数据来到
rx_int: out std_logic
--接收数据中断信号，接
收数据期间时钟为高电平，传送给串口发送模块，使得串口正在进行接收数据的时候，发送模块不工作，避免了一个完整的数据(1位起始位、8位数据位、1 位停止位)还没有接收完全时，发送模块就已经将不正确的数据传输出去);
end uart_rx;
architecture behav of uart_rx is
sig nal
sig nal
sig nal
sig nal
sig nal
sig nal
sig nal
sig nal 存器，保存直至下
rs232_rx0: std_logic;
rs232_rx1: std_logic;
rs232_rx2: std」o gic;
rs232_rx3: std_logic;
n eg_rs232_rx:std」o gic;
bps_start_r:std_logic;
nu m:i nteger;
rx_data_r:std」ogic_vector(7 downto 0);--串口接收数据奇」个数据到来
beg in
process(clk,rst_ n)
beg in
if (rst_n='0')the n
rs232_rx0<='0';
rs232_rx1<='0';
rs232_rx2<='0';
rs232_rx3<='0';
else
if (ris in g_edge(clk)) the n
rs232_rx0<=rs232_rx;--系统时钟
--复位信号
--RS232接收数据信号
--此时clk_bps的高电平--接收到数据后，波特率
rs232_rx1<=rs232_rx0; rs232_rx2<=rs232_rx1; rs232_rx3<=rs232_rx2; end if; end if;
neg_rs232_rx <=rs232_rx3 and rs232_rx2 and not(rs232_rx1)and
not(rs232_rx0);
end process;
process(clk,rst_ n) beg in
if (rst_n='0')the n
bps_start_r<='0'; rx_in t<='0'; else
if (ris in g_edge(clk)) the n if(n eg_rs232_rx='1') the n --接收到串口数据线 rs232_rx
的下降沿标志信号
一—
一
bps_start_r<='1'; --启动串口准备数据接收 rx 」n t<='1';
--接收数据中断信号使能
else if((num= 15) and (clk_bps='1')) then --接收完有用数据信 bps_start_r<='0';--数据接收完毕，释放波特率启动
rx 」n t<='0'; --接收数据中断信号关闭
end if;
end if; end if; end if;
bps_start<=bps_start_r; end process;
process(clk,rst_ n) beg in
if (rst_n='0')the n rx_data_r<="00000000"; rx_data<="00000000"; num<=0; else
if (ris in g_edge(clk)) the n if(clk_bps='1')the n num<=nu m+1; case num is
丿 111
、
when 1=>rx_data_r(0)v=rs232_rx;--锁存第 Obit when 2=>rx_data_r(1)<=rs232_rx;--锁存第 Obit when 3=>rx_data_r(2)v=rs232_rx;--锁存第 Obit when 4=>rx_data_r(3)v=rs232_rx;--锁存第 Obit when 5=>rx_data_r ⑷v=rs232_rx;--锁存第 Obit when 6=>rx_data_r(5)v=rs232_rx;--锁存第 Obit when 7=>rx_data_r(6)v=rs232_rx;--锁存第 Obit when 8=>rx_data_r(7)v=rs232_rx;--锁存第 Obit whe n 1O=>rx_data<=rx_data_r;
whe n 11= >num <=15; when others=>null; end case; if(num=15) the n num<=0; end if; end if; end if;
end if;
end process; end behav;
--------------------- 波特率控制模块 ----------------------------- library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std 」o gic_arith.all;
use ieee.std_logic_ un sig ned.all; en tity speed_select is
port(clk : in std_logic; rst_n: in std_logic; clk_bps: out
std_logic; 接收或者发送数据位的中间采样点
钟启动信号置位或者开始发送数据时，波特率时钟启动信号置位 ); end speed_select;
architecture behav of speed_select is
signal cnt:std 」ogic_vector(12 downto 0); sig nal clk_bps_r:std_logic; con sta nt BPS_PARA:i nteger:=5207; con sta nt BPS_PARA_2:i nteger:=2603; beg in
process(clk,rst_ n) beg in
if (rst_n='O')the n
--系统时钟
--复位信号 --此时clk_bps 的高电平为 bps_start:in std_logic --接收数据后，波特率时
cnt<="0000000000000";
else
if (ris in g_edge(clk)) the n
if((cnt=BPS_PARA)or(bps_start='0')) then
cn t<="0000000000000";--波特率计数器清零else
cnt<=c nt+'1'; --波特率时钟计数启动
end if;
end if;
end if;
end process;
process(clk,rst_ n)
beg in
if (rst_n='0')the n
clk_bps_r<='0';
else
if (ris in g_edge(clk)) the n
if(cnt=BPS_PARA_2) the n clk_bps_r<='1'; --clk_bps_r高电平为接收数据位的中间采样点，同时也作为发送数据的数据改变点一一
else
clk_bps_r<='0';--波特率计数器清零end if;
end if;
end if;
clk_bps<=clk_bps_r;
end process;
end behav;
--------------------- 异步发送模块-------------------------------
library ieee;
use ieee.std」o gic_1164.all;
use ieee.std_logic_ un sig ned.all;
cc2530串口UART0通信实验(20200627130016)
/********************* 头文件*************************************************/ #include RS232串口通信实验报告 学院：电子信息学院 班级：08031102 姓名：张泽宇康启萌余建军 学号：2011301966 2011301950 2011301961 时间：2014年11月13日 学校：西北工业大学 一．实验题目： 设计一个简单的基于串口通信的信息发送和接受界面 二．实验目的： 1.熟悉并掌握RS232串口标准及原理。 2.实现PC机通过RS232串口进行数据的收发。 3.熟悉VC语言编写程序的环境，掌握基本的VC语言编程技巧。 三．实验内容 程序代码： P// PC1PC2Dlg.cpp : implementation file // #include "stdafx.h" #include "PC1PC2.h" #include "PC1PC2Dlg.h" #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CAboutDlg dialog used for App About class CAboutDlg : public CDialog { public: CAboutDlg(); // Dialog Data //{{AFX_DATA(CAboutDlg) enum { IDD = IDD_ABOUTBOX }; //}}AFX_DATA // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg) protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support //}}AFX_VIRTUAL 实验三双机通信实验 一、实验目的 UART 串行通信接口技术应用 二、实验实现的功能 用两片核心板之间实现串行通信，将按键信息互发到对方数码管显示。 三、系统硬件设计 （１）单片机的最小系统部分 （２）电源部分 （３）人机界面部分 数码管部分按键部分 （４）串口通信部分 四、系统软件设计 #include sbit L1=P0^5; sbit L2=P0^6; sbit L3=P0^7; uint m=0,i=0,j; uchar temp,prt; /***y延时函数***/ void delay(uint k) { uint i,j; //定义局部变量ij for(i=0;i { m=1; //KEY1键按下 return(m); } if(H2==0) { m=4; //KEY4键按下 return(m); } } } if(L2==0) { delay(5); if (L2==0) { L2=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=2; //KEY2键按下 return(m); } if(H2==0) { m=5; //KEY5键按下 return(m); } } } if(L3==0) { delay(5); if (L3==0) { L3=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=3; //KEY3键按下 2.5 UART串口通信设计实例（1） 接下来用刚才采用的方法设计一个典型实例。在一般的嵌入式开发和FPGA设计中，串口UART是使用非常频繁的一种调试手段。下面我们将使用Verilog RTL编程设计一个串口收发模块。这个实例虽然简单，但是在后续的调试开发中，串口使用的次数比较多，这里阐明它的设计方案，不仅仅是为了讲解RTL编程，而且为了后续使用兼容ARM9内核实现嵌入式开发。 串口在一般的台式机上都会有。随着笔记本电脑的使用，一般会采用USB转串口的方案虚拟一个串口供笔记本使用。图2-7为UART串口的结构图。串口具有9个引脚，但是真正连接入FPGA开发板的一般只有两个引脚。这两个引脚是：发送引脚TxD和接收引脚RxD。由于是串行发送数据，因此如果开发板发送数据的话，则要通过TxD线1 bit接着1 bit 发送。在接收时，同样通过RxD引脚1 bit接着1 bit接收。 再看看串口发送/接收的数据格式（见图2-8）。在TxD或RxD这样的单线上，是从一个周期的低电平开始，以一个周期的高电平结束的。它中间包含8个周期的数据位和一个周期针对8位数据的奇偶校验位。每次传送一字节数据，它包含的8位是由低位开始传送，最后一位传送的是第7位。 这个设计有两个目的：一是从串口中接收数据，发送到输出端口。接收的时候是串行的，也就是一个接一个的；但是发送到输出端口时，我们希望是8位放在一起，成为并行状态（见图2-10）。我们知道，串口中出现信号，是没有先兆的。如果出现了串行数据，则如何通知到输出端口呢？我们引入“接收有效”端口。“接收有效”端口在一般情况下都是低电平，一旦有数据到来时，它就变成高电平。下一个模块在得知“接收有效”信号为高电平时，它就明白：新到了一个字节的数据，放在“接收字节”端口里面。 实验四 UART 串口通信 学院：研究生院 学号：1400030034 姓名：张秋明 一、 实验目的及要求 设计一个UART 串口通信协议，实现“串 <-->并”转换功能的电路，也就是 “通用异步收发器”。 二、 实验原理 UART 是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实 现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART 用来主机与辅助设备通信，如汽 车音响与外接AP 之间的通信，与PC 机通信包括与监控调试器和其它器件，如 EEPROM 通信。 UART 作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一 位接一位地传输。 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑” 0的信号，表示传输字符的开始。 资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是 4、5、6、7、8等，构成 一个字符。通常采用ASCII 码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“ 1的位数应为偶数（偶校验）或奇数 （奇校验），以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是 1位、1.5位、2位的高电 平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能 在通信中两台设备间出现了小小的不同步。 因此停止位不仅仅是表示传输的结束， 并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步 的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“ 1状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol ）。 一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为 120 字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit ，则波特率就是120baud,比 特率是120*8=960bit/s 。这两者的概念很容易搞错。 三、 实现程序 library ieee; use ieee.std 」o gic_1164.all; end uart; architecture behav of uart is en tity uart is port(clk : in std_logic; rst_n: in std 」o gic --系统时钟 --复位信号 rs232_rx: in std 」o gic rs232_tx: out std 」o gic --RS232接收数据信号； --RS232发送数据信号;）; use ieee.std_logic_ un sig ned.all; 串行通信实验报告 班级学号日期 一、实验目的： 1、掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。 2、了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。 3、学习串口通讯的程序编写方法。 二、实验要求 1.单机自发自收实验：实现自发自收。编写相应程序，通过发光二极管观察收发状态。 2．利用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，另一侧为接收方。 三、实验说明 通讯双方的RXD、TXD信号本应经过电平转换后再行交叉连接，本实验中为减少连线可将电平转换电路略去，而将双方的RXD、TXD直接交叉连接。也可以将本机的TXD接到RXD上。 连线方法：在第一个实验中将一台实验箱的RXD和TXD相连，用P1.0连接发光二极管。波特率定为600，SMOD=0。 在第二个实验中，将两台实验箱的RXD和TXD交叉相连。编写收发程序，一台实验箱作为发送方，另一台作为接收方，编写程序，从内部数据存储器20H~3FH单元中共32个数据，采用方式1串行发送出去，波特率设为600。通过运行程序观察存储单元内数值的变化。 四、程序 甲方发送程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP COM_INT ORG 1000H MAIN: MOV SP,#53H MOV 78H,#20H MOV 77H,00H MOV 76H,20H MOV 75H,40H ACALL TRANS HERE: SJMP HERE TRANS: MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0F3H MOV TL1,#0F3H MOV PCON,#80H SETB TR1 MOV SCON,#40H MOV IE,#00H CLR F0 MOV SBUF,78H WAIT1: JNB TI,WAIT1 CLR TI MOV SBUF,77H WAIT2: JNB TI,WAIT2 CLR TI MOV SBUF,76H WAIT3: JNB TI,WAIT3 CLR TI 实验四UART串口通信 学院：研究生院学号：1400030034姓名：张秋明 一、实验目的及要求 设计一个UART串口通信协议，实现“串<-->并”转换功能的电路，也就是“通用异步收发器”。 二、实验原理 UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。 UART作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。 资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol）。一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为120字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit，则波特率就是120baud，比特率是120*8=960bit/s。这两者的概念很容易搞错。 三、实现程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity uart is port(clk : in std_logic; --系统时钟 rst_n: in std_logic; --复位信号 rs232_rx: in std_logic; --RS232接收数据信号; rs232_tx: out std_logic --RS232发送数据信号;); end uart; architecture behav of uart is 串行通信实验报告 班级姓名学号日期 一、实验目的： 1、掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。 2、了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。 3、学习串口通讯的程序编写方法。 二、实验要求 1.单机自发自收实验：实现自发自收。编写相应程序，通过发光二极管观察收发状态。 2．利用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，另一侧为接收方。 三、实验说明 通讯双方的RXD、TXD信号本应经过电平转换后再行交叉连接，本实验中为减少连线可将电平转换电路略去，而将双方的RXD、TXD直接交叉连接。也可以将本机的TXD接到RXD上。 连线方法：在第一个实验中将一台实验箱的RXD和TXD相连，用P1.0连接发光二极管。波特率定为600，SMOD=0。 在第二个实验中，将两台实验箱的RXD和TXD交叉相连。编写收发程序，一台实验箱作为发送方，另一台作为接收方，编写程序，从内部数据存储器20H~3FH单元中共32个数据，采用方式1串行发送出去，波特率设为600。通过运行程序观察存储单元内数值的变化。 四、程序 甲方发送程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP COM_INT ORG 1000H MAIN: MOV SP,#53H MOV 78H,#20H — MOV 77H,00H MOV 76H,20H MOV 75H,40H ACALL TRANS HERE: SJMP HERE TRANS: MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0F3H MOV TL1,#0F3H MOV PCON,#80H SETB TR1 MOV SCON,#40H MOV IE,#00H CLR F0 MOV SBUF,78H WAIT1: JNB TI,WAIT1 CLR TI MOV SBUF,77H WAIT2: JNB TI,WAIT2 CLR TI MOV SBUF,76H WAIT3: JNB TI,WAIT3 CLR TI 实验十单片机串行口与PC机通讯实验报告 ㈠实验目的 1.掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编制； 2.了解实现串行通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议； 3.了解PC机通讯的基本要求。 ㈡实验器材 1.G6W仿真器一台 2.MCS—51实验板一台 3.PC机一台 ㈢实验内容及要求 利用8051单片机串行口，实现与PC机通讯。 本实验实现以下功能，将从实验板键盘上键入的字符或数字显示到PC 机显示器上，再将PC机所接收的字符发送回单片机，并在实验板的LED上显示出来。 ㈣实验步骤 1.编写单片机发送和接收程序，并进行汇编调试。 2.运行PC机通讯软件“commtest.exe”，将单片机和PC机的波特率均设定 为1200。 3.运行单片机发送程序，按下不同按键（每个按键都定义成不同的字符）， 检查PC机所接收的字符是否与发送的字符相同。 4.将PC机所接收的字符发送给单片机，与此同时运行单片机接受程序，检 查实验板LED数码管所显示的字符是否与PC机发送的字符相同。 ㈤ 实验框图 源程序代码： ORG 0000H AJMP START ORG 0023H AJMP SERVE ORG 0050H START: MOV 41H,#0H ;对几个存放地址进行初始化 MOV 42H,#0H MOV 43H,#0H MOV 44H,#0H MOV SCON,#00H ;初始化串行口控制寄存器，设置其为方式0 LCALL DISPLAY ;初始化显示 MOV TMOD,#20H ;设置为定时器0，模式选用2 MOV TL1, #0E6H ;设置1200的波特率 MOV TH1, #0E6H SETB TR1 ;开定时器 MOV SCON,#50H ;选用方式1，允许接收控制 SETB ES SETB EA ;开中断 LOOP: ACALL SOUT ;键盘扫描并发送，等待中断 SJMP LOOP SERVE JNB RI,SEND ;判断是发送中断还是接收中断，若为发送中 断则调用 ACALL S IN ;发送子程序，否则调用接收子程序 RETI SEND: CLR TI ;发送子程序 RETI SIN: CLR RI ;接受子程序 MOV SCON, #00H MOV A, SBUF ;接收数据 LCALL XS ;调用显示子程序 RETI 子程序： SOUT: CLR TI ;清发送中断标志位 LCALL KEY ;调用判断按键是否按下子程序 MOV A,R0 ;将按键对应的数字存入A MOV SBUF,A ;输出按键数字给锁存 RET KEY: MOV P1,#0FFH ;将P1设置为输入口 MOV A, P1 CPL A ;将A内值取反 《嵌入式系统实验报告》 串行通信实验 南昌航空大学自动化学院050822XX 张某某 一、实验目的： 掌握μC/OS-II操作系统的信号量的概念。 二、实验设备： 硬件：PC机1台；MagicARM2410教学实验开发平台台。 软件：Windows 98/2000/XP操作系统；ADS 1.2集成开发环境。 三、实验内容： 实验通过信号量控制2个任务共享串口0打印字符串。为了使每个任务的字符串信息(句子)不被打断，因此必须引入互斥信号量的概念，即每个任务输出时必须独占串口0，直到完整输出字符串信息才释放串口0。 四、实验步骤： (1)为ADS1.2增加DeviceARM2410专用工程模板(若已增加过，此步省略)。 (2)连接EasyJTAG-H仿真器和MagicARM2410实验箱，然后安装EasyJTAG-H仿真器(若已经安装过，此步省略)，短接蜂鸣器跳线JP9。 (3)启动ADS 1.2，使用ARM Executable Image for DeviceARM2410(uCOSII)工程模板建立一个工程UART0_uCOSII。(本范例在ADS文件夹中操作) (4)在ADS文件夹中新建arm、Arm_Pc、SOURCE文件夹。将μC/OS 2.52源代码添加到SOURCE文件夹，将移植代码添加到arm文件夹，将移植的PC服务代码添加到Arm_Pc文件夹。 (5)在src组中的main.c中编写主程序代码。 (6)选用DebugRel生成目标，然后编译链接工程。 (7)将MagicARM2410实验箱上的UART0连接跳线JP1短接，使用串口延长线把MagicARM2410实验箱的CZ11与PC机的COM1连接。 注意：CZ11安装在MagicARM2410实验箱的机箱右侧。 (8)PC机上运行“超级终端”程序(在Windows操作系统的【开始】->【程序】->【附件】->【通讯】->【超级终端】)，新建一个连接，设置串口波持率为115200，具体设置参考图3.5，确定后即进入通信状态。 (9)选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 (10)全速运行程序，程序将会在main.c的主函数中停止(因为main函数起始处默认设置有断点)。 (11)可以单步运行程序，可以设置/取消断点，或者全速运行程序，停止程序运行，在超级终端上观察任务0和任务1的打印结果。 五、实验结论与思考题(手写，打印无效)： 1、如果任务0删除语句“OSSemPost(UART0_Sem);”，那么程序还能否完全正常无误运行？ 答：OSSemPost (OS_EVENT *pevent)，这个函数是释放资源，执行后资源数目会加1。在该函数中，删除对应语句则使串口资源UART0_Sem始终无法释放。 实验八、UART串口通信实验 一、实验目的 1. 了解RS232通信接口的基本原理； 2. 熟悉通信接口芯片（TL16C550C）在DSP I/O空间寄存器的地址映射 及工作原理； 3．了解异步通信中串口模式选择、设置数据传输格式、设置波特率、建立连接、传输数据和断开连接等功能。 二、实验设备 1. 集成开发环境CCS 2. 实验开发板TMS320VC5402DSK、RS232接口电缆线及附件 3．程序“串口调试程序v2.2.exe” 三、实验内容及步骤 实验操作流程参照前面实验。 1 在汇编环境调试Uart：(实现字符或文件的发送和回发功能) a. 实验代码main.s54、uartasm.cmd和uart_init.s54、dsp_init.s54 以及uartasm.h54，c5402_dsk.gel(说明同前)。 b. 串口调试程序“串口调试程序v2.2.exe” , 汇编调试中Build option设置情况与CODEC实验中的汇编调试设置及出错情况相同。 c. 程序文件介绍： 1）“uart.h54”定义了一些寄存器的地址以及函数类型。 2）“dsp_init.s54”与dsp工作有关的寄存器ST1、PMST、IMR、IFR和SWWSR，并且清除INTM位以及设定时钟模式。 3）“uart_init.s54”先检测UART模块是否工作正常，然后设定UART模块的寄存器，如CNTL1、CNTL2、LCR、MSB&LSB（设定波特率）、FCR、IER 等。 4）“main.s54”主程序查看标志位，检测是否UART存在有效接收数据。若有，则执行一定的处理，包括亮LED以及将接收的数据从UART回发。 d. 执行程序时，只要发送数据时，可在串口调试程序的接收窗口立即看到回发的数据。 e. 程序中UART工作参数设置如下： 1）波特率9600(或更低)、无数据校验、字符长度8比特、停止位1、 实验报告3 1.实验名称：UART 发送与接收 2.实验原理：以UART方式设置串口，当有数据发送时触发中断，进入中断程序。 3.实验结果： 实现CC2530通过串口向PC机串口发送字符串“What is your name?”，电脑向CC2530发送名字，名字以#号结束，CC2530向串口发送字符串”HELLO”+名字。 4.实验改进需求： 输出0V和1V 5.代码： 原始代码： #include //初始化串口0函数 void initUARTO(void) { CLKCONCMD &=~0x40; while(CLKCONSTA & 0x40); CLKCONCMD &=~0x47; PERCFG=0x00; P0SEL=0x3c; P2DIR&=~0xc0; U0CSR|=0x80; U0GCR|=9; U0BAUD|=59; UTX0IF=1; U0CSR|=0x40; IEN0|=0x84; } //串口发送字符串函数 void UartTX_Send_String(uchar *Data,int len) { uint j; for(j=0;j UART异步串行口 UART异步串行口简介 数据通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种： 并行通信：是指利用多条数据传输线将一个资料的各位同时传送。它的特点是传输速度快，适用于短距离通信，但要求通讯速率较高的应用场合。 串行通信：是指利用一条传输线将资料一位位地顺序传送。特点是通信线路简单，利用简单的线缆就可实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速度慢的应用场合。 UART 异步串行口的传输格式 异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔是不固定的，然 而在同一个字符中的两个相邻位代码间的时间间隔是固定的。 通信协议（通信规程）：是指通信双方约定的一些规则。在使用异步串口传送一个 字符的信息时，对资料格式有如下约定：规定有空闲位、起始位、资料位、奇偶校验位、停止位。通讯时序图如下： 开始前，线路处于空闲状态，送出连续“1”。传送开始时首先发一个“0”作为 起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。 每个字符的数据位长可以约定为5 位、6 位、7 位或8 位，一般采用ASCII 编码。后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇 数个或偶数个。也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。 最后是表示停止位的“1”信号，这个停止位可以约定持续1 位、1.5 位或2 位 的时间宽度。 至此一个字符传送完毕，线路又进入空闲，持续为“1”。经过一段随机的时间后，下一个字符开始传送才又发出起始位。 每一个数据位的宽度等于传送波特率的倒数。微机异步串行通信中，常用的波特 率为110，150，300，600，1200，2400，4800，9600 ，19200，38400，115200等。 S3C2410的异步串行口 1 简单描述： SPI 和I2C这两种通信方式都是短距离的，芯片和芯片之间或者其他元器件如传感器和芯片之间的通信。SPI和IIC是板上通信,IIC有时也会做板间通信,不过距离甚短,不过超过一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些很薄膜排线很多用IIC,I2C能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。I2C 是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。总线上每一个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们自己的能力，它们可以作为发射器或接收器工作。多路微控制器能在同一个I2C总线上共存这两种线属于低速传输； 而UART是应用于两个设备之间的通信，如用单片机做好的设备和计算机的通信。这样的通信可以做长距离的。UART和,UART就是我们指的串口,速度比上面三者快,最高达100K左右,用与计算机与设备或者计算机和计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点是支持面广,程序设计结构很简单,随着USB的发展,UART也逐渐走向下坡； SmBus有点类似于USB设备跟计算机那样的短距离通信。 简单的狭义的说SPI和I2C是做在电路板上的。而UART和SMBUS是在机器外面连接两个机器的。 详细描述： 1、UART(TX,RX)就是两线，一根发送一根接收，可以全双工通信，线数也比较少。数据是异步传输的，对双方的时序要求比较严格，通信速度也不是很快。在多机通信上面用的最多。 2、SPI(CLK,I/O,O,CS)接口和上面UART相比，多了一条同步时钟线，上面UART 的缺点也就是它的优点了，对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合，而且通信速度非常快。一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面，如大容量存储器等。 3、I2C(SCL,SDA)接口也是两线接口，它是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的，通信速度不高，程序写起来也比较复杂。一般单片机系统里主要用来和24C02等小容易存储器连接。 SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行 UART：通用异步串行口。按照标准波特率完成双向通讯，速度慢 SPI:一种串行传输方式,三线制,网上可找到其通信协议和用法的 3根线实现数据双向传输 串行外围接口 Serial peripheral interface UART:通用异步收发器 UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了 单片机实验报告 实验名称：串行通信实验 姓名：魏冶 学号：090402105 班级：光电一班 实验时间：2011-11-29 南京理工大学紫金学院电光系 一、实验目的 1、理解单片机串行口的工作原理； 2、学习使用单片机的TXD、RXD口； 3、了解MAX232芯片的使用。 二、实验原理 MCS-51单片机内部集成有一个UART，用于全双工方式的串行通信，可以发送、接收数据。它有两个相互独立的接收、发送缓冲器，这两个缓冲器同名（SBUF），共用一个地址号（99H），发送缓冲器只能写入，不能读出，接收缓冲器只能读出，不能写入。 要发送的字节数据直接写入发送缓冲器，SBUF=a；当UART接收到数据后，CPU从接收缓冲器中读取数据，a=SBUF；串行接口内部有两个移位寄存器，一个用于串行发送，一个用于串行接收。定时器T1作为波特率发生器，波特率发生器的溢出信号做接收或发送移位寄存器的移位时钟。TI和RI分别发送完数据和接收完数据的中断标志，用来向CPU发中断请求。 三、实验内容 1、学会DPFlash软件的操作与使用，以及内部内嵌的一个串口调试软件的使用。 2、用串口连接PC机和DP-51PROC单片机综合仿真实验仪。 3、编写一个程序，利用单片机的串行口发送0x55，波特率为9600。 程序设计流程图 4、程序下载运行后，可在PC机上的串口调试软件上（内嵌在DPFlash软件的串口调 试器，设置通信口为COM1口，波特率为9600，数据位8，停止位1）看到接收到“UUUUUU……”，出现这样的结果就基本达到要求。 （1）代码： #include 实验四UART串口通信 一、实验目的及要求 设计一个UART串口通信协议，实现“串<-->并”转换功能的电路，也就是“通用异步收发器”。 二、实验原理 UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。 UART作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。 资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5 位、2位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol）。一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为120字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit，则波特率就是120baud，比特率是120*8=960bit/s。这两者的概念很容易搞错。 三、实现程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity uart is port(clk : in std_logic; --系统时钟rst_n: in std_logic; --复位信号 rs232_rx: in std_logic; --RS232接收 实验四 uart串口通信学院：研究生院学号：1400030034 姓名：张秋明 一、实验目的及要求 设计一个uart串口通信协议，实现“串<-->并”转换功能的电路，也就是“通用 异步收发器”。 二、实验原理 uart是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输 和接收。在嵌入式设计中，uart用来主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接ap之间的通 信，与pc机通信包括与监控调试器和其它器件，如eeprom通信。 uart作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传 输。 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。 资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。 通常采用ascii码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)， 以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。由于数 据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现 了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机 会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol）。一个符号代 表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为120字符/秒，传输使用256 阶符号，每个符号代表8bit，则波特率就是120baud，比特率是120*8=960bit/s。这两者的 概念很容易搞错。 三、实现程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity uart is port(clk : in std_logic; --系统时钟 rst_n: in std_logic; --复位信号 rs232_rx: in std_logic; --rs232接收数据信号; rs232_tx: out std_logic --rs232发送数据信号;); end uart; architecture behav of uart is rs232_rx: in std_logic; --rs232接收数据信号 clk_bps: in std_logic; --此时clk_bps的高电平为接收数据的采样点 bps_start:out std_logic; --接收到数据后，波特率时钟启动置位 rx_data: out std_logic_vector(7 downto 0); --接收数据寄存器，保存直至下一个 数据来到 rx_int: out std_logic --接收数据中断信号，接收数据期间 时钟为高电平，传送给串口发送); bps_start:in std_logic --接收数据后，波特率时钟启动信号置位); 实验报告 课程名称：微机原理与接口技术 指导老师：张军明 成绩：__________________ 实验名称：实验四 串口通信实验 实验类型：________________同组学生姓名：吴越 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、掌握80C51串行口工作方式选择、理解串行口四种通讯模式的区别、波特率发生器的作用及通讯过程中的时序关系。 2、掌握串口初始化的设置方法和串行通信编程的能力。 3、了解PC 机通讯的基本要求，掌握上位机和下位机的通讯方法。 4、编写简单的通信协议（如串行口工作方式、波特率、校验方式、出错处理等）。 二、实验器材 1、Micetek 仿真器一台。 2、实验板一块。 3、PC 机电脑一台。 4、九针串口线一条。 三、实验原理 串口通讯对单片机而言意义重大，不但可以实现将单片机（下位机）的数据传输到PC 端（上位机），而且也能实现PC 对单片机的控制，51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和PC 之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL 电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，本实验采用专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。 3.1 RS232九针串口基本功能简介 九针串口即RS-232接口，是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association ，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232接口，分别称为COM1和COM2。该接口分为公头子和母头子。九针串口（母头）的功能如下，请见图1： 专业：电子信息工程 姓名：彭嘉乔 学号：3130104084 日期：2015.05 地点：东3-409 信息工程学院实验报告 课程名称:单片机原理及接口 实验项目名称:串口通信实验实验时间:2017、５ 一、实验目得: 1.了解什么就是串口,串口得作用等。 2、了解串口通信得相关概念 3、利用keil软件，熟悉并掌握中串口通信得使用 4、通过实验,熟悉串口通信程序得格式,串口通信得应用等 二、实验原理 1、串口通信概念： 单片机应用与数据采集或工业控制时,往往作为前端机安装在工业现场,远离主机，现场数据采用串行通信方式发往主机进行处理,以降低通信成本,提高通信可靠性。如下图所示。 2、串口数据通信方式及特点 ★数据通信方式有两种：并行通信与串行通信 ★并行通信: 所传送数据得各位同时发送或接收, ?数据有多少位就需要多少根数据线。 特点: 速度快,成本高,适合近距离传输 如计算机并口,打印机,82５5 。 ★串行通信:所传送数据得各位按顺序一位一位 地发送或接收。 只需一根数据,一根地线,共2 根 特点:成本低,硬件方便,适合远距离通信， 传输速度低。 串行通信与并行通信示意图如下: 成绩: 指导老师（签名)： 3、串行通信基本格式 ①单工通信:数据只能单向传送。 ②半双工通信:通信就是双向得,但每一时刻,数据流通得方向就是单向得。 ③全双工通信：允许数据同时在两个方向流动,即通信双方得数据发送与接收就是同时进行得。 4、异步串行通信/同步串行通信 ①异步串行通信: 异步串行通信采用如下得帧结构: 起始位+ 8位数据位+ 停止位或起始位+ ９位数据位＋停止位 其中:起始位为低电平，停止位为高电平。 优点:硬件结构简单 缺点:传输速度慢 ②同步串行通信: 在同步通信中，发送方在数据或字符开始处就用同步字符（常约定１~2个字节）指示一帧得开始,由时钟来实现发送端与接收端同步,接收方一旦检测到与规定得同步字符符合,下面就连续按顺序传送若干个数据,最后发校验字节。见下图: 5、串行通信过程与UARＴ 基本得计算机异步串行通信系统中,两台计算机之间通过三根信号线ＴｘD、RxD与GＮD连接起来,TxD与GND构成发送线路,RxD与GND构成接收线路。一台计算机得TｘD、RxD线分别与另一台计算机得RｘD、TxD线相连。 由于在串行通信过程中得并串转换、串并转换、线路检测、采样判决、组帧、 拆帧、发送与接收等操作需消耗CPU大量时间,以至CPU无法处理其它工 作,因而开发出专用于处理异步串行通信发送与接收工作得芯片UART(通用 异步串行通信接收发送器)。 ＣPU只需将要发送得一个字节数据交给UＡRT,其它发送工作由ＵART自动完成,当UARＴ将一帧数据发送完毕，会通知CPU 已发送完,可提交下一个字节。 UART自动监测线路状态并完成数据接收工作，当接收到一个字节数据后,ＵART会通知CPU来读取。采用UＡRT 后,ＣPU得负担大大减轻了。RS232串口通信实验报告
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