毕业论文_水电厂综合自动化系统设计_DSP（F2812串口通讯程序设计）㊣精品文档值得下载

置通信的格式，如波特率，奇偶效验，起始位，停止位和数据位中断模式。

机的串行通信口般采用的是协议，发送和接收都是单端的，传输速率较低，传输的最大距离只有。

而且为共模传输，抗干扰性差。

因此，本文采用了平衡差分接收的协议，其抗共模干扰能力强，接收灵敏度高。

转换成硬件图如下本设计以机为主机，为从机，主从机之间进行串口通信。

与机之间采用标准进行全双工通信的接口。

原理芯片是专门为电脑的标准串口设计的接口电路，使用单电源供电。

内部结构基本可分三个部分第部分是电荷泵电路。

由脚和只电容构成。

功能是产生和两个电源，提供给串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道。

由脚构成两个数据通道。

其中脚脚脚脚为第数据通道。

脚脚脚脚为第二数据通道。

数据从输入转换成数据从送到电脑插头插头的数据从输入转换成数据后从输出。

第三部分是供电。

脚脚。

下图为引脚图和接线图，带有转串口的电路。

与的优缺点虽然被广泛接受，但其数据传送的速度慢在现代网络通信中已暴露出的接口处各信号间容易产生干扰等明显的缺点。

只能传输米，不能满足远距离传输要求，而最大传输距离为米，最大传送速率可达而且抗干扰能力突出。

因此，在远程通信和多机总线系统中具有很大吸引力。

转换成硬件图如下其中，接收器和驱动器的选择由的引脚控制。

由于般机上提供的是标准的串行接口，因此，需要转换器进行接口转换。

本设计以机为主机，为从机，主从机之间进行串口通信。

与机之间采用标准进行半双工通信的接口。

其中，接收器和驱动器的选择由的引脚控制。

由于般机上提供的是标准的串行接口，因此，需要转换器进行接口转换。

原理的数据传输速率为，静态工作电流为，单电源工作，在本系统中，采用半双工通信方式，各节点间的通信通过对双绞线作为传输介质，因双绞线的特性阻抗为，因此系统在的始端和末端各接个电阻以减少线路上传输信号的反射。

由于主机与分机相隔较远，而分机系统上电或复位又常常不在同时刻完成，如在此时个处于发送状态，将占用通信总线而使其它分机无法与主机进行通信，本系统在的与的端之间加接光耦，保证了系统上电复位时的端为，有效解决了这个问题。

主要管脚功能接收器输出端接收器输出使能端，为时被使能驱动器输出使能端驱动器输入端接收器同相输入端和驱动器同相输出端接收器反相输入端和驱动器反相输出端。

第章软件设计通信协议简介协议是应用于电子控制器上的种通用语言。

通过此协议，控制器相互之间控制器经由网络例如以太网和其它设备之间可以通信。

它已经成为种通用工业标准。

有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。

此协议定义了个控制器能认识使用的消息结构。

它描述了控制器请求访问其它设备的过程。

控制器通信使用主从技术，即仅主设备能初始化传输查询。

其它设备从设备根据主设备查询提供的数据做出相应反应。

主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。

如果单独通信，从设备返回个消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。

协议建立了主设备查询的格式设备或广播地址功能代码所有要发送的数据检测域。

控制器能设置为传输模式或传输模式中的任何种进行通信。

用户选择想要的模式，包括串口通信参数波特率校验方式等，在配置每个控制器的时候，在个网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。

从机通信程序设计根据协议。

主从从机不断地侦测网络，当第个数据地址码到达，就会进入接收中断，将该字符放到数据接收缓冲区。

为了提高通信的可靠性，除了采用硬件抗干扰措施外，软件中也采用了校验和超时报警等抗干扰措施。

每收个字节时启动超时检测，若超时，则说明通信有误。

此时，计数器溢出，进入定时器中断，先将定时器清，丢弃此帧，系统重新进入下重复帧接收等待状态。

若没有超时，根据接收到的命令码和字节长度即可算出本帧数据的总长，由此判断帧数据是否接收完毕。

如接收完毕，则进行检测。

若从机地址或校验，从机不对此作应答回复，等待上位机处理。

若校验正确，从机根据不同的命令调用相应的处理函数。

例如，上位机需要实时数据或故障数据，则将该类数据按协议格式加上地址码字节长度和校验码后打包成帧数据，然后引起发送中断，将该帧数据逐个字节发送，直到全部发送完毕退出中断。

发送中断只有在接收正确后回复上位机或上位机读数据时启动，比较简单。

接收中断服务程序的部分代码。

接收中断服务程序启动定时器奇校验出错，软件复位接收数据以字节格式存入缓冲区分写命令和读命令计算接收数据长度以便判别帧数据是否接收完毕未完继续接收数据接收完毕，求校验码校验是否正确正确接收，读命令字上位机写数据，先处理数据，后发送正常回复上位机读数据，数据准备打包后准备发送开始发送数据校验，关闭口发送中断，定时到后准备重新接收关定时器上位机通信模块设计上位机通讯模块分为三层物理层，数据链路层和应用层。

物理层采用协议进行通信，通信速率为，个数据位，个停止位，奇校验。

数据链路层将来自应用层的数据加上从机地址命令字和校验位得到帧数据，发送到串口，同时启动超时检测。

若超时到，未收到回复信息或数据，则认为通信出错，进入定时器中断，先将定时器清，再重发原数据帧。

若收到从机传来的帧数据，比如收到从机传来的字节的实时数据个字节就引起接收事件对上位机效率太低，则引起接收事件，进入接收中断，对其进行校验和进步校验，若有误则重发命令帧，若正确将该帧数据放到数据交换区。

数据链路层的通信流程图如图所示。

数据链路层通信流程图应用层分为读取的实时数据和故障数据，向写入清除命令和整定参数。

例如，当主机需要读取的实时数据时，将启动定时器。

定时器每进入定时中断处理函数，发送个读实时数据命令，将接收到的数据处理后显示到界面。

第章结论本文讨论了以为核心与上位机间的串口通信设计。

重点介绍了他们之间的硬件连接，也介绍了从机通信模块和主机通信模块的软件设计。

本文主要通过将的接口拓展为和。

了解到抗干扰能力强，速度快的优点。

同时还了解到协议具有开发性易实现用户范围广可靠性强扩展性好等优点。

参考文献苏奎峰吕强等原理与开发电子工业出版社王炼红，章兢与机的串口通信设计，微机算机信息，韩丰田原理及应用技术北京清华大学出版社，姜艳波等数字信号处理器应用例北京化工工业出版社，孙丽明原理及其语言程序开发北京清华大学出版社，三恒星科技原理与应用实例北京电工业出版社，题目水电厂综合自动化系统设计串口通讯程序设计目录摘要第章芯片介绍串行通信接口概述模块发送和接收数据的工作原理第章硬件设计与机的硬件连接转换成与的优缺点转换成第章软件设计通信协议简介从机通信程序设计上位机通信模块设计第章结论参考文献的串行通讯摘要本文首先介绍了与机进行串行通信是的硬件连接，对串行通信接口进行概述。

然后简单介绍数字信号处理器串行通信接口构成和串口通信，最后，详细阐述了从机通信程序和主机通信模块的软件设计。

其通信程序协议采用了种通用工业标准协议。

关键词串行通信软件设计第章芯片介绍串行通信接口概述串行通信接口是个采用发送接收双线的异步串行通信接口，即通常所说的口，它支持级的接收发送，从而降低了串口通信时的开销。

模块支持和其他使用非归零制的外围设备之间的数字通信。

在不使用的情况下，接收器和发送器采用双级缓冲模式，此时接收器和发送器都有的使能和中断位，也都可以设置成操作或同时进行的全双工通信模式。

为了保证数据的完整，模块对接收到得数据进行间断检测奇偶校验超限检测以及帧的检测。

通过对位的波特率控制寄存器进行编程，可以配置不同的通信速率。

的串行通信接口包括串行通信数据接收和串行通信数据发送，在不使用时，这两个引脚也可作通用口。

发送和接收的操作可以利用状态标志位通过中断驱动或查询算法来完成。

与之相关的主要寄存器发送缓冲寄存器接收缓冲寄存器接收仿真缓冲寄存器通信控制寄存器中断使能和内部时钟使能和波特率选择高字节寄存器波特率选择低字节寄存器优先级控制寄存器引脚控制功能以及反映通信状态等。

根据信息的传送方向，串行通信可以分为单工半双工和全双工三种，其各自定义如下图所示。

模块发送和接收数据的工作原理发送数据的过程在功能使能的情况下，首先发送数据缓冲寄存器从中获取有加载的需要发送的数据，然后将数据传输给发送移位寄存器，如果的发送功能使能，则将接收到的数据逐位的移到引脚上。