单片机串口发送和接收协议_单片机串口通信协议解析资源-CSDN文库

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单片机串口通信是电子工程领域中一个基础且重要的知识点，尤其在嵌入式系统设计中占据着核心地位。本文将深入探讨51单片机和STM32的串口发送与接收协议，以及如何利用中断进行高效的数据传输。串口通信是一种简单而实用的通信方式，通常采用UART（通用异步收发传输器）接口。它允许设备在没有时钟同步线的情况下进行全双工通信，通常采用串行数据传输，即一位接一位地发送和接收数据。51单片机和STM32都内置了UART模块，用于实现串行通信功能。 51单片机的串口配置主要包括波特率设置、数据位、停止位、校验位的选择。例如，波特率可以通过调整内部分频系数来设定，常见的有9600、19200等。数据位通常为8位，停止位可选1或2位，校验位可以是无校验、奇校验或偶校验。发送数据时，单片机会将数据从串口寄存器逐位移出；接收时，数据会按位被接收并存储到接收寄存器中。 STM32的串口配置则更为灵活，除了51单片机的基本设置外，还支持硬件流控（如RTS/CTS）、多接收缓冲区、多种中断源等高级特性。STM32的串口协议设置一般通过HAL库或LL库进行，这些库提供了便捷的API函数来配置波特率、数据格式和中断选项。对于中断接收，这是一种有效的数据处理策略，可以在数据到达时立即进行处理，而不是轮询等待。51单片机和STM32都支持串口接收中断。当接收寄存器满或特定的字符匹配时，会触发中断请求。中断服务程序会在接收中断标志被置位后执行，此时可以从接收缓冲区读取数据，然后清零中断标志以准备下一次中断。中断接收中支持两种常见的接收协议：固定长度帧和起止符帧。固定长度帧是指每帧数据包含固定的字节数，比如4字节数据加2字节校验和。起止符帧则是通过特定的起始和结束字符来标记数据的开始和结束，例如ASCII码的0x7E作为帧头，0x7F作为帧尾。在usart.c和uart.h文件中，我们可以找到实现这些功能的代码。usart.c通常包含了串口初始化、发送、接收中断处理等功能的函数实现，而uart.h则定义了相关函数的原型和常量定义。例如，`void USART_Init()`用于初始化串口，`void USART_Transmit(uint8_t data)`用于发送单个字节数据，而`void USART_ReceiveInterrupt(void)`则是接收中断的服务例程。在实际应用中，预编译条件判断（如`#ifdef`、`#ifndef`等）常用来根据不同的单片机型号选择合适的配置代码。这样可以在同一个项目中兼容51单片机和STM32，提高代码的复用性和灵活性。单片机的串口发送和接收协议是嵌入式系统开发的基础，理解并熟练掌握这些知识能够帮助开发者高效地构建串口通信系统，实现设备间的可靠数据交互。无论是51单片机的简单应用还是STM32的复杂配置，都能通过合理的中断处理和协议设计实现高效的串口通信。

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串口的协议.7z （2个子文件）

uart.h 725B

usart.c 5KB

/*Abstract :USART communication. * *Version NO.:1.0 *Writer :Woy *Date :2015-06-10 **************************************************/ #include <c8051f340.h> #include <system.h> #include <uart.h> //======================================================================================// uchar code *DTCMD[CMDNUM] ={"$DTECH","$DTPOS","$DTMOD","$DTSET"}; uchar code DTERR[] = "$DTERR\r\n";//*0\r\n";//10-2 //======================================================================================// bit Uart0OkFlag; bit Uart1OkFlag; bit Uart0ErroFlag; //Uart0 recieved erro flag bit Uart1ErroFlag; //Uart1 recieved erro flag uchar U0ByteNum; uchar U1ByteNum; uchar U0index; uchar U1index; uchar Uart0ProtocolFlag; uchar Uart1ProtocolFlag; uchar xdata Uart0RxBuff[100]; uchar xdata Uart1RxBuff[100]; //======================================================================================// /***UART0 string transmit****/ void Uart0_Tx(uchar *string, uchar snum) { uchar *tstr,iloop; tstr = string; ES0 = 0; //Disable uart0 interrupt when transmitting for (iloop=0; iloop<snum; iloop++) { SBUF0 = *tstr ; while (TI0==0); TI0 = 0; tstr++; } ES0 = 1; //Enable uart0 interrupt when transmitted } //======================================================================================// void Uart0_Tx_End(uchar *string) { uchar iLoop; iLoop=0; ES0 = 0; while((*string!='\0')&&(iLoop<100)) { SBUF0 = *string; while(TI0==0); TI0 = 0; string++; iLoop++; } ES0 = 1; } //======================================================================================// /******Uart0 Received interrupt************/ void Uart0_Rx_ISR4() interrupt 4 { uchar CharBuff; if(RI0) { RI0 = 0; CharBuff = SBUF0; if((U0index == 0)&&(CharBuff == '$'))//协议1：以$开始 { Uart0RxBuff[U0index++] = CharBuff; Uart0OkFlag = 0;//接收还没完成 Uart0ProtocolFlag = 1;//协议1 }//if(U0index == 0) else if(U0index ==2)//协议0：以$+两个互补字节引导 { if(CharBuff==0xff-Uart0RxBuff[1]) Uart0ProtocolFlag = 0;//选择协议0 else Uart0ProtocolFlag = 1;//选择协议1 Uart0RxBuff[U0index++] = CharBuff; } else if((U0index > 0) && (U0index <100)) { if(Uart0ProtocolFlag)//协议1 { if(CharBuff == '\n')//以\n结束字符串接收 Uart0OkFlag = 1;//接收完成标志 Uart0RxBuff[U0index++] = CharBuff; }//if(Uart0ProtocolFlag) else//协议0 { if(U0index == 5) U0ByteNum = Uart0RxBuff[4]*0x100 + Uart0RxBuff[3]+6;//1(SOH)+1(ID)+1(~ID)+2(LEN)+1(CHECKNUM); if((U0index > 4) && (U0index == U0ByteNum-1)) Uart0OkFlag = 1; Uart0RxBuff[U0index++] = CharBuff; } }//else if }//if } //=============================================================================// void Uart0_Rx_Parse() { uchar iLoop; char cmpValue; //char cmpValue2; // uchar NorCheck = 0; if(Uart0OkFlag || (U0index==100))//收到一条有效的信息或者缓冲区饱和 { if(Uart0OkFlag)//收到有效信息 { Uart0OkFlag = 0; if(Uart0ProtocolFlag)//协议1 { for(iLoop=0; iLoop<CMDNUM; iLoop++) { //比较 Uart0RxBuff和DTCMD[iLoop]前n个字节 cmpValue = memcmp(Uart0RxBuff,DTCMD[iLoop],6); if(cmpValue==0)//find the command { switch(iLoop) { case 0: if(Uart0RxBuff[7] == 0x31) { Echo_On_Off(1) ; onOff = 1; Uart0_Tx("$DTECH,1,OK\r\n",13); } else if(Uart0RxBuff[7] == 0x30) { Echo_On_Off(0) ; onOff = 0; Uart0_Tx("$DTECH,0,OK\r\n",13); } else { Uart0_Tx(DTERR,8); } break; case 1: if(Uart0RxBuff[7] == 0x31) { POS_On_Off(1) ; Uart0_Tx("$DTPOS,1,OK\r\n",13); } else if(Uart0RxBuff[7] == 0x30) { POS_On_Off(0) ; Uart0_Tx("$DTPOS,0,OK\r\n",13); } else { Uart0_Tx(DTERR,8); } break; case 2: if(Uart0RxBuff[7] == 0x31) { workMode = 1; Uart0_Tx("$DTMOD,1,OK\r\n",13); } else if(Uart0RxBuff[7] == 0x30) { workMode = 0; Uart0_Tx("$DTMOD,0,OK\r\n",13); } else { Uart0_Tx(DTERR,8); } break; case 3: sleeperDis = currentDis; Uart0_Tx("$DTSET,",7); Uart0_Tx(distance,3); Uart0_Tx(",OK\r\n",5); break; default: Uart0_Tx(DTERR,8); break; }//switch(iLoop) break; }//if(cmpValue1==0)//find the command }//for(iLoop=0; iLoop<CMDNUM; iLoop++) } else { switch (Uart0RxBuff[1]) { case 0x50: //80 command :update firmware RSTSRC |= 0x10; break; default: break; } // } }//else }//if(Uart0OkFlag) for(iLoop=0; iLoop<100; iLoop++) Uart0RxBuff[iLoop] = 0; U0index = 0; U0ByteNum =0; } //if(Uart0OkFlag || (U0index==100))//收到一条有效的信息或者缓冲区饱和 } //=====================================no more==========================================//

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