STM32常用协议之串口通信详解

      最后更新：2022-04-24 14:47:28 手机定位技术交流文章

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      文章目录

      • 前言
      • 一、相关理论概念
        • 1.1.1 通信基本原理
          • 1.1.1 序列/平行
          • 一.2 全日制/半全日制/单时间
          • 1.1.3 同步和同步通信
        • 1.2 UART
          • 《URT协议一》一.二.1
          • 一. 2. 2
          • 一、二.3 低抗逆转录病毒药物的标准化
        • 一.3 RS232 议定书协定
          • 1.3.1 定义
          • 1.3.2 性质
          • 1.3.3 不足
        • 第RS 485号协定
          • 1.4.1 定义
          • 1.4.2 信号
          • 1.4.3 端口图
          • 1.4.4 接线图
      • 二、相关实验证明
        • 2.1 序列中断实施情况流程图
        • 2.2 实验方法和硬点分析
          • 二.二.1 试验过程
          • 展示了2.3个测试结果[spills和逻辑分析 。
      • 3.总结

      前言

      STM32 CPS(共同议定书系列)

      串口逻辑框图

      一、相关理论概念

      1.1.1 通信基本原理

      1.1.1 序列/平行

      通信可通过数据传输分为系列通信和平行通信。

      系列和平行交通地图
      传输方式示意图

      串行通信 并行通信
      定义 一次通过单一传输线一次用数据位元传送数据 同时,为了传输数据,使用几个传输线路。
      传输方式 在传送字节( 8 比特) 时, 序列排在 8 比特 之后, 在连接线上传输每面之前 。 在从字节(8比特)传输数据并口头分割一个字的八位数时,8个连接中的每个连接是同时传输的。
      比喻 连续通信是单行道,在任何一个时候,只要一个数据就可以传输。 平行通信类似于多车道高速公路,同时提供许多数据流。
      特点 硬件资源有限、成本低廉、对干扰的极大抵抗力和传输距离的好处,但传播缓慢的不利因素 快速传输有好处,但在成本、抵抗干扰的能力和传输近距离方面也有缺点。

      一.2 全日制/半全日制/单时间

      在这里插入图片描述

      通信方式 说明
      全双工 数据可同时在两个装置之间接收和传输。
      半双工 数据可以同时接收和在两个装置之间传输,但不能同时接收和传输。
      单工 在任何一次中,只能完成一条通信路线,即一条用于发送设备,另一条用于接收设备。

      1.1.3 同步和同步通信

      根据通信中如何同步数据,将其分为同步和不同步阶段,根据通信过程中是否使用时钟信号,将时钟信号区分为同步和不同步阶段,根据通信中如何同步数据,将时钟信号区分为同步和不同步阶段,根据通信过程中是否使用时钟信号,将时钟信号很容易分割。

      同步通信：
      在这里插入图片描述
      在同步通信中，为了显示时钟,双方将使用信号。由于时钟信号的强度,双方进行协调，同步数据。在通信中,双方通常安排在上升时钟信号上或下进行数据线取样。如上图所示,数据线是按照上升线抽样的。

      异步通信：
      在这里插入图片描述
      时钟信号直接将某些信号位元输入数据信号,以同步信号,或将主题数据打包以数据框架格式传输数据。 同时,发送方和接收方必须商定数据传输速度,以便准确解码数据。

      1.2 UART

      《URT协议一》一.二.1

      UART定义：

      1. 通用非同步接收器和传输器是这个设备的全名 。
      2. 定义:一项通信议定书,将每个二进制比特逐个发送。

      UART帧格式
      在这里插入图片描述
      序列通信的数据集从发送装置的 TXD 接口传送到接收装置的 RXD 接口。在连环通信协议层中它描述了包件的内容。它从头开始,通过原始数据,检查器的[可选]和停止。定期接收和交付数据的基本先决条件之一是统一通信双方的数据集格式。

      1. 波特率
        UART是一份不对称的通讯议定书。因此没有时钟信号，因此,两个通讯装置必须商定一个港口费率。即每个码元的长度，信号必须解码最受欢迎的波特费率是4800、9600和115 200。这是比特率和港口率之间的区别。

      2. 通信启动和关闭信号
        序列通信的数据包从起始信号开始,到停止信号结束。第一个信号用逻辑的 0 位表示,而停止信号可能为 零。 5, 1, 1, 1, 5 或两个逻辑的 1 数据比特表明双方达成了协议 。

      3. 有效数据
        主要数据内容(又称有效数据)在包件开始后立即通报,其长度经常谈判为5、6、7或8长度。

      4. 数据校验
        在有效数据之后，校准是一个可选的特征。为避免通信过程中，数据传输的问题是由外部影响造成的。可在传输过程中增加上校,以纠正这一问题。核查技术如下:单检查(odd)、偶检查(even)、0检查(space)、1检查(mark)和不检查(noparity)。共计5种方法。
        奇校验：
        有效数据和核查中的“ 1” 总数是一个奇数 。例如,8年有效数字为01101001。目前,有四个"一"为达到奇校验效果，校验位为"1"，要发送的最后数据为8位数有效数据+1位数校准。总共9位。
        偶校验：
        事实并非如此,但它并不等于它是唯一会发生的事情。有效数据和核查中的“ 1” 数必须是一个偶数 。例如,8年有效数字为01101001。目前,有四个"一"为达到偶校验效果，校验位为"0"，要发送的最后数据为8位数有效数据+1位数校准。总共9位。
        0校验：
        检查总是 0, 不论有效数据的价值如何 。
        1校验
        无论有效数据的内容如何, 校验总是“ 1 ” 。
        无校验
        不选择校验位

      一. 2. 2

      在这里插入图片描述

      符号 名称 方向 说明
      TxD 发送数据 DTE->DCE DTE [数据终端设备(计算机、路由器)]提供输出的信号。 DDE [数据终端设备(计算机、路由器)]接收信号。
      RxD 接收数据 DTE<-DCE 数据接收信号,即输入信号。
      RTS 请求发送 DTE->DCE DTE 向 DDE 设备传输将数据发送到 DDE 终端的请求 。
      CTS 允许发送 DTE<-DCE DCE应DTE关于相互提醒可以传输数据的请求,应DTE的要求,DCE应请求相互提醒,“清除发送,授权发送”

      一、二.3 低抗逆转录病毒药物的标准化

      电气接口不统一
      信号的时间序列由UART确定,而不是界面的电子特性。
      然而,各种处理器所使用的水平不尽相同,例如,STM32(3).3V和STC51(5V),防止单独的CPU与UART直接通信。
      由于UART没有为多个装置连接时的连接提供标准,因此在不同的装置通过UART进行通信时难以连接。
      抗干扰能力差
      TTL信号通常用于表示0和1,但它们对干扰不那么有力,在传输期间数据很容易不正确。
      通信距离极短
      TTL信号的通信距离相对较低,因为它们较不耐干扰,通常专门用于电路板上两个不同的装置之间的通信。

      一.3 RS232 议定书协定

      1.3.1 定义

      RS232是美国电子工业协会的统一钟系统、调制解调器和计算机终端制造商1970年制定的一种串通通信标准。标准指定标准连接 。标准指定连接器每个脚的功能 。信号的电子高度同样受到控制
      在这里插入图片描述

      1.3.2 性质

      • 接口
        该标准指定了25英尺DB-25连接。标准指定了每个连接脚的信号内容。还具体规定了单个信号的电位;RS232然后由IBM PC转换成DB-9连接。RS-232接口现由工业界控制,通常只使用RXD、TXD和GND线路。

      • 信号
        该标准规定逻辑水平“1”应为5-V至15-V,逻辑水平“0”应为+5V至+15V,电路标准选择的目标应是增强对干扰的抵抗力和15米以下的通信距离。

      1.3.3 不足

      • 接口信号的高平面值使得损坏接口电路芯片更加简单,而且由于与TTL水平不兼容,必须使用一个水平转换器芯片连接到TTL电路。
        在这里插入图片描述
      • 通讯速度差** [要补充说明? ]**
      • 产生可燃干扰很简单 抵抗噪音干扰的能力也比较弱**
      • 传输距离很短(15米)。

      第RS 485号协定

      1.4.1 定义

      电信工业协会和电子工业联盟建立了这一标准;采用这一标准的通信网络能够成功地在遥远环境中和高电子噪音地区发送信号;它允许与许多收发机连接。即具有多站能力，可利用单一的RS485接口简化设备网络的建立。
      在这里插入图片描述

      1.4.2 信号

      用于数据传输的不同信号得到RS 485号登记册的支持。对于逻辑“ 1”, 两行之间的电压差为+2V 到+6V。对于逻辑“0”,线之间的电压差异是2-V至6-V;使用差分信号可有效减少噪音信号干扰。延长通信距离，RS 485接口信号的平面比RS 232低,可达1 500米。因此,很难破坏接口电路的芯片。此外,该公寓与TTL兼容。TTL 电路简单连接 。
      在这里插入图片描述

      1.4.3 端口图

      RS485 9针
      在这里插入图片描述
      RS485 25针
      在这里插入图片描述

      1.4.4 接线图

      RS485半双胞胎上的洞穴是两个。
      在这里插入图片描述
      具有四个触碰点的完整双双RS485工具
      在这里插入图片描述

      二、相关实验证明

      本次实验的目的：

      • 检查巴士运输格式是否符合理论。
      • 改善你对UART转移的理解
      • 改进逻辑分析器和振动器的使用

      本次实验的内容：

      • 将一个字符从 MCU 发送到序列端口,然后将全部数据返回。

      2.1 序列中断实施情况流程图

      在这里插入图片描述

      2.2 实验方法和硬点分析

      二.二.1 试验过程

      • 示意图解读：

      在必要的初始化后,输入时段周期以等待断入 [XCOM2] 。后端的 0 进入断入函数以接收和存储发送的数据,并返回到分配周期的周期。

      • [中断的处理功能]重点代码
        在这里插入图片描述

      展示了2.3个测试结果[spills和逻辑分析 。

      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述

      3.总结

      • 因为UART连环通讯是双向电子图表, 用“受苦时间”读取平坦信号, 双方的港口费率必须保持不变。
      • 由于上述摘要,对波特费率有了更好的了解,今后还需要进一步改进演示验证工作。
      • 使用振荡器和逻辑分析器证明在前几次研究中反应更灵敏。
      • 博客的主要目的是帮助读者理解UART协议的逻辑基础。 这也是漫长征程第一步的第一步,主要作为未来使用的基础。

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