上位机-串口通信详解(以RS232为例))
1、什么是串口通信?
写这个的时候我在想应该怎么解释串口通信,因为串口通信很多朋友不了解的原因是涉及到硬件的知识,对于没有相关专业知识的朋友很难理解串口通信。所以我这里只做部分的解释,需要了解更多硬件相关信息的朋友可以看这篇博文:详解 | 还不懂串口通信?看这篇! - 专注it - 博客园 (cnblogs.com)
串口通信在百度词条上的解释是:
简单的解释就是:两个人说话,一个人说,一个人听。
是的,就是这个么简单。如果不需要了解硬件,那么我们只需要了解通信,串口不需要理解,那是硬件工程师需要考虑的事情。我们今天讲的是上位机与串口通信,重点是通信。
2、串口通信协议
所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守。
串口通信协议中,很多朋友很疑惑,RS232,RS485这些协议怎么用?
但实际上这些准确来说,是一种标准。我们可以直接使用这种标准进行通信,完全没有任何问题。
还有一种自定义通信协议,顾名思义,自定义通信协议是基于需求编写的,符合RS232等标准的协议。
这部分对于上位机来说,我们只需要得到第三方提供的自定义通信协议,根据其中的内容进行编程即可,具体的功能实现是由硬件工程师实现。
在通信协议中,最重要的是端口(com)、波特率、数据位、校验位、停止位。
3、实现一个demo
通过上面的了解,上位机工程师应该有一个概念,上位机与串口的通信重点是通信,常用的通信可以直接使用标准的完成,但是如果是属于自定义通信协议的,需要提供自定义的通信协议。
1)首先我们实现一个界面,如下:
2)配置串口参数-打开串口
3)发送数据
4)接收数据
1、使用异步接收数据
2、如果需要写完之后直接读,参考以下方法:
5)效果图:
6)基于自定义协议的通信(发送和接收都使用16进制进行)
首先自定义一个通信协议:
1、使用RS232进行通信,设定如下:
波特率:9600
数据位:8
停止位:1
奇偶校验:无
2、通信协议内容:
1) 寄存器1 置1 执行 功能1 地址 0b
2) 寄存器2 置1 执行 功能2 地址 1b
3)crc校验: 将数据+地址等通过与或等操作生成的一个值(一般自定义的都会进行校验)
4)开始位:01
5)结束位: 05
6)地址位:0a(根据不同寄存器决定)
7)结果位:0e ( 成功0e,失败00)
发送例子:执行功能1
01 0b 01 00 00 00 00 00 00 00 06 0e 05
解析:
01是开始位,0b是对应寄存器1的地址,数据长度是8,没有数据的置00,
06是crc校验生成值,0e是结果位,05 是结束位。
返回成功
01 0b 01 00 00 00 00 00 00 00 06 0e 05
返回失败
01 0b 01 00 00 00 00 00 00 00 07 00 05
以上是我们自定义的一个最简单的一个自定义协议,非常简略的协议。通信流程如下:
1、上位机发送数据
2、下位机接收到数据
3、下位机做crc校验,如果失败,那么不做反应。
4、下位机crc校验成功,执行功能。并反馈结果。
5、上位机接收到数据,做crc校验,如果成功,认为数据正确。否则认为数据错误,执行失败。
6、完成通信
实现:
1、模拟寄存器处理上位机发送的指令:
2、指令正确返回(与协议中对应)
3、指令错误返回(与协议中对应)
以上便是上位机与串口通信的全面解析,如果有错误请各位帮忙指正!
demo的代码已经上传gitee,需要自取 :https://gitee.com/one996/studydome.git