浅谈基于单片机的数据串口通信

2022-12-20

1 并行传输与串行传输

通讯过程当中, 传输方案是通过数据线依次序进行8次传送的, 8位一个字节, 这种传输方式称为串行通信[1];第二种方法是同时使用8条数据线分别传送8位, 叫并行通信。串行通讯虽然传送的速度较慢但是串行口线间干扰小, 在远距离传送过程中速度也较高。

2 单片机的选择

2.1 保证传输可靠性

本文研究的串行通讯通道是传输数据和指令的通道。在单片机的选择上要保证有高可靠性的传输。不同的传输环境采用不同的接口标准。单片机芯片的可靠性可以保证通讯状态测试, 误码校验等实验内容。

2.2 保证通信抗干扰能力

在不超过适用范围的情况下, 通讯抗干扰能力才具有定义。虽然在某些工业测控系统中, 由于通信环境十分恶劣而采用无线通讯的方式, 但是在通信介质的选择、接口标准的选择过程中保障其抗干扰能力强, 同样可以达到保证通讯效果。

2.3 考虑通信的速度、距离

标准串行接口具备一定的电气特性, 电气特性的两个指标是在满足可靠传输的情况通讯最大速度与最大传输距离。两个指标存在线性关系, 最大通讯速度减低、通讯距离减少, 最大通讯速度增高、通讯距离增长。

3 串行通信的同步方式

3.1 异步通信方式

异步通信系统中以独立的字节传输数据, 每个独立字节的开端有一起始信号, 字节后有一个以上的终止信号。起始位到终止位的信号就为一桢数据。传输迁移的开始是从标志位到空白的迁移, 通常来说, 数据的起始位占用一位, 停止位可占用一位到两位。异步通讯用这类方式表达字符, 字符在串行传输一个一个的传送。至于外部设备与PC机的通讯的成功要求字符格式、起始位等相关参数的设定相同;波特率 (串行通信中每秒传送数据的位数) 的设置相同, 数据传送速率由波特率表示。

3.2 同步通信方式

同步通信采用将字符连续接连起来, 通过数据块的形式传输。与异步通信相同, 其数据块起始信号同样是在其前面加特殊的同步字符。而同异步通信方式不同处在于:同步通信方式的传输数据块的后面加上校检字符并不是终止信号, 是能够对通信中的错误进行校检的。而且此种方式的字符之间并无空白间隔, 因此其效率也相对来说要高, 可高达几十甚至是几百千波特。

4 基于单片机数据串口通信研究

4.1 矩阵式键盘接口技术

在按键数量比较多的情况下, 如果要减少端口占用问题, 可通过矩阵式排列加以解决。在矩阵式键盘单重, 垂直、水平线的交叉地方是经由按键连接而不是直接连通的。在键数量比较多的时候采用矩阵法做键盘是更为合理的, 矩阵式结构的键盘相比较直接法来讲也比较复杂, 因此识别要复杂些。列线一般是通过电阻来接正电源的, 然后把行线接的单片机I/O口作输出端, 列线所接口味输入。在按键没有按夏的回收, 所有的输出端就都是高电平。而行线输出的就是低电平, 按键时, 输入线就会被拉低。因此, 通过读输入线的状态就可以知道是不是有按键。

4.2 单片机显示原理

数码管静态显示的一般是其的驱动电平不会改变, 可知该数码管数值是否出现变化。动态显示是基于人眼反应迟钝, 数码管轮流会显示一段的时间, 看起来就像是几个数码管同时亮起来, 但实际上就只有一个是亮的, 其他的则是余晖。静态显示的亮度要打, 但是功耗也比较大。动态显示要弱于静态, 不过显示的位数要多。要注意的是, 动态扫描频率一般要高于50hz, 最佳则为高于60hz, 否则数码管就会闪烁。