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新聞詳細
  • 關於單片機的高效串行通信研究
    新聞分類:新聞動態   作者:handler    發布於:2019-10-294    文字:【】【】【

    在單片機的數據通信過程中,通信質量和通信效率是關鍵因素,采用串行的通訊方式可以實現數據的穩定傳輸。因此,串行通信具有廣泛的應用領域。

      計算機和外部設備進行數據交換可以采取兩種方式,分別並行通信和串行通信。並行口的應用相對比較簡單,但是串行口的應用卻需要考慮很多因素,其中編程問題就是一項重要因素。為了保證串行通信的可靠性,串行口要注意信號的可靠和狀態的穩定。

     1、串行通信的作用。

      在計算機的發展進程中,數據通信發揮著關鍵作用,通信實現了數據的傳輸,通信可以用於不同計算機之間的數據傳輸也可以用於計算機和外設的數據傳輸。當前串行通信被廣泛使用。當前計算機在向著網絡化的方向發展,所以需要注重計算機的通信功能。串行通信使用獨立的數據線完成數據的傳輸,數據以位的形式完成數據的傳輸,數據需要通過固定的數據方式在不同的係統間實現信息的交換。串行通信的數據采用二進製的形式,按照設定的通信協議依次完成。串行通信對硬件資源的占用率較低,所以線路的通信成本可以得到控製,通信設備相對簡單,便於維護。隨著計算機應用環境的複雜化,對串行通信傳輸的效率和傳輸質量提出了更高的要求。

    2、串行通信的數據格式特點。

      串行通信的數據傳輸是以字符為單位的,不同的字符之間不需要進行時間的間隔,數據的字符位會采用固定的方式傳輸。數據的接收和發送需要采取同步的方式,在字符格式中要明確相應的起始位和終止位。有效字符在發送時,先要進行起始位的發送,然後才能進行有效字符位的發送,當字符完成發送後需要繼續發送停止位。串行通信時起始位需要持續一個有效的比特時間間隔,會以數字電平的方式出現,代表著一個字符傳輸的開始。

      數據位的傳輸發生在起始位的後麵,傳送的字符需要控製有效的數據位順利。在實際的傳輸中會先發送字符段的低位部分,然後再發送字符的高位部分。數據位的數量可以通過軟件的設定來實現。數據的奇偶校驗位僅需要一個數據位。停止位的數量也可以通過軟件來設定。通過以邏輯電平的形式表明字符傳輸的結束。空閑位可以顯示出數據處於空閑狀態,在空閑狀態下的數據傳輸可以保證速度的最大化。串行通信可以節省數據傳輸的硬件配置,這個特點非常有用,特別是在數據的遠程傳輸中,可以有效降低數據傳輸的成本。但是要看到,采用串行通信時,數據的傳輸效率不能保證,這是製約串行通信大範圍使用的根本原因。

      3、串行通信時的數據接收。

      采用串行進行通信時,數據的接收方需要實時檢測數據產生的電平變化,如果檢測到起始位的信號,會提示後續會出現有效字符,當檢測到停止位的信號時,會提示傳輸數據的終止。經過隨機時間產生的間隔後,又自動實施後續字符的傳輸。在設備的接收端數據的采樣頻率要高於傳輸字符產生的位頻率,通常采樣的頻率是位頻率的多倍,這種處理方式措施可以有效提高數據的抗幹擾能力。接收設備的采樣頻率會依據數據的輸入信號實施采樣,數據檢驗的低電平會持續作用,這種作用會識別傳輸數據是否存在低電平。這種方式可以消除噪聲產生的幹擾問題。起始位的確定會保證精確性。

    4、串行通信的實現。

      4.1 通信數據的處理。

      通過通信控製器可以識別數據的優先級別,數據在識別後確認是否需要完成發送。如果數據需要發送,相關的命令會提示進入發送流程。然後會識別次高級別的字符是否存在發送的必要性。如果判斷後存在發送的必要性就要進入發送流程,會依據命令字的優先級別采取相應的順序依次完成判斷過程,確認發送的必要性。如果通信數據缺少必要的命令字,通信控製器將會產生詢問命令。數據發送滿足幀的條件後,通信控製器會啟動數據接收定時器。通信控製器在規定的時間內可以獲取命令數據的幀數。如果係統缺少必要的命令應答數據,係統會再次發出命令字的信號。

      4.2 通信數據的接收。

      通信控製器實施數據的接收時,要對串行產生的中斷實施優先級判斷。這樣可以確保係統通信的長久持續。在數據的接收過程中會將數據的信息先停留在數據的緩衝區域內。然後需要識別數據的內容順序。如果判斷通過後還要識別命令字符的有效性,是否符合相關協議的要求。如果通過後再根據數據的命令字符識別數據的長度是否具有合法性。由於通信協議中規定了命令字要保證的數據長度,所以通過識別可保證接收數據的完整性,這樣可以提高係統的可靠性。

      在單片機的數據通信過程中,通信質量和通信效率是關鍵因素,采用串行的通訊方式可以實現數據的穩定傳輸。所以有必要研究串行通信的工作方式,采取更加有效的方式保證數據傳輸的效果。




    本文由單片機開發整理,此文不代表本站觀點。

     

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    點擊次數:157  更新時間:2019-10-29  【打印此頁】  【關閉

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