串口通信怎么测试?测试串口的方法分享
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串行接口是一种可以将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去,同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路,我们称为串行接口电路。串口通信(Serial Communications)的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节的通信方式。
串口通信(Serial Communications)的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总长不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。典型地,串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成,分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口,这些参数必须匹配。
一)准备:
先按要求将待测试的串口和工装机上的串口连接起来。具体方法请参阅《工业计算机硬件技术支持手册》。
二)测试:
1,打开SSCOM串口测试软件,选择需要测试的串口。
2,点击“打开串口”。注:打开串口后,该按钮就变成“关闭串口”再次点击就会关闭串口了。
3,在最下面的“字符串输入框”中,输入一些字符。没有特别要求。
4,波特率可采用默认值,也可以选择自己要用到的波特率。但待测串口和工装机串口的波特率设置要相同。
5,如果要让串口循环发送数据,可勾选“定时发送”,默认为1000ms/次,可以按需要修改其它值。如果只需要发送一次,点击下面的“发送”按钮即可。
总的来说,串口通信是一个广泛使用的数字通信协议,它用于在两个设备之间通过专门设计的线路(称为串行端口)传输数据。串口通信可以使计算机与外部设备进行可靠地点对点连接,例如打印机、调制解调器、传感器等。简单来说,串口通信允许将信息从计算机中发送到其他设备,或者从其他设备中接收信息并传递回计算机。通常情况下,串口通信需要指定一些参数,如传输速率、校验方式、数据位数和停止位等来保证传输数据的准确性。
2.串行数据传输原理
串行数据传输是通过单个线路按顺序地发送一个比特的信息。与串行相反,还有并行数据传输方式,该方式使用多个少量且同时传输的信道。
在实际应用中常见的串行数据传输方式主要有两种协议类型:同步和异步。其中,在基础电子学和计算机体系结构领域,这些术语通常被限制为说明时钟如何控制数据信号流动。
并行和串行的区别
并行传输: 多根线路传输,每条物理线代表一个比特位,可以同时发送和接受多个字节;
串行传输: 只用一条线路传输,逐位传输,字节内允许出现延迟(如开始或结束等),而每个字节之间必须有完整的停止和起始位置。
同步传输和异步传输的差别
同步传输:在知道对方状态下进行全双工传输,需要调节系统时钟,使得传送速度不超过缓存容量,并保持包络上均衡。
异步传输:既能针对字符流,也可针对比特流。异步传输没有明确定义的“帧”模式,因此不需要同步时钟,但会增加一个帧同步域,用于在接收端恢复字节边界,并通过位数逐个地进行帧的识别。
串口通信采用的异步传输方式
在实际应用中,串口通常使用异步技术来发送和接收数据。异步传输可以按需动态调整数据传输速率,以便快速响应用户操作或自动控制事件的发生。
与同步处理器总线相比,串行处理通信协议(例如UART)有一定优势,如:图形用户界面环境下可提高系统稳定性;缩小增量电路板尺寸并降低成本;更轻松地连接远程业务设备等.
3.串口通信规定参数
串口通信规定参数是计算机与外设设备(比如单片机、传感器等)进行串口通信时所必须遵循的一系列参数规定,其中包括波特率、数据位数、校验位和停止位等。以下是这些规定参数的详细介绍:
波特率:
波特率表示信息传送的速率,是计算机与外设设备进行通信的重要参数。通俗地说,波特率描述的是单位时间内传输的比特数。波特率一般用“bps”来表示,它的单位为位/秒。串口常用的波特率有9600、115200、38400等,常用于MCU与计算机之间的通信。通信设备使用串口通信时,波特率必须相同,否则会导致数据传输出错。
数据位数:
数据位数表示接收和发送的数据字节数。一般情况下,常用的数据位数为7位或8位,而在通常的情况下默认使用8位数据位数。数据位数的选择取决于所传输的数据格式以及传输需要的准确度和速度。
校验位:
校验位是为了保证接收到的数据的准确性而设置的一个位。校验位主要有三种方式,分别为奇校验、偶校验和无校验。奇校验是指在数据位数上奇数的传输信息完成后,将其全部加起来,如果结果为奇数则校验位为0,否则为1。偶校验则是将其全部加起来,如果结果为偶数,则校验位为0,否则为1。无校验是指在数据传输后不对数据进行任何的校验位检验。
停止位:
停止位指的是数据传输完成后发送器发送的一位信号。其目的是告诉接收器,本次数据传输已经结束。例如,对于8位数据加一位停止位,停止位为1,这样就能够表示出本次的数据传输已经结束。
4.串口使用的硬件及线路类型
RS-232接口及标准电压定义:
RS-232接口是一种传统的串口标准,它用于从一个DTE(数据终端设备)和另一个DCE(数据通讯设备)之间传输数据。在RS-232标准中,数据线末端的电平定义被设定为+5V至-5V之间的电压。一般而言,数据的高电平定义在+3V到+25V之间,低电平则被定义为-3V到-25V之间。RS-232接口所采用的电压定义是相对而言比较老旧的,新型的电脑一般都不再支持RS-232接口。
TTL/CMOS电平与RS-232格式转换芯片:
TTL(晶体管-晶体管逻辑)和CMOS(互补金属氧化物半导体)电平是另一种常见的串口传输方式。在这种传输方式中,高电平被定义为高电位,低电平则被定义为零电位。TTL/CMOS电平的数据通信速率较高,适用于一些新型的电脑和通讯设备。
为了兼容老旧的RS-232接口,一些通讯设备使用了TTL/CMOS电平与RS-232格式转换芯片。这种芯片能够将TTL/CMOS电平转换成RS-232电平,并实现与RS-232设备的通讯。在使用转换芯片进行串口通讯时,需要注意芯片的基本配置和所匹配的串口类型。
总之,对于串口通讯来说,所使用的硬件设备和线路类型,以及使用的电平标准是非常重要的。能够正确地进行选型和设置,才能够保证串口通讯的正确性和稳定性。