rs232串口通信的程序編碼及實(shí)驗(yàn)過程分析

RS232串口通信是一種常見的通信方式，被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。本文將對(duì)RS232串口通信的程序編碼及實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析。

首先，RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)最初是遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，并未考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計(jì)算機(jī)(更準(zhǔn)確的說，是計(jì)算機(jī)接口)與終端或外設(shè)之間的近端連接標(biāo)準(zhǔn)。顯然，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的有些規(guī)定及和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是不一致的，甚至是相矛盾的。有了對(duì)這種背景的了解，我們對(duì)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算機(jī)不兼容的地方就不難理解了。

其次，RS-232C標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“發(fā)送”和“接收”，都是站在DTE立場(chǎng)上，而不是站在DCE的立場(chǎng)來定義的。由于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送和接收。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)(協(xié)議)的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)，RS(ecommeded standard)代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識(shí)號(hào)，C代表RS232的最新一次修改(1969)，在這之前，有RS232B、RS232A。

一、RS232串口通信概述

RS232串口通信是一種異步串行通信方式，通常用于設(shè)備之間的短距離數(shù)據(jù)傳輸。RS232串口通信的標(biāo)準(zhǔn)是由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)制定的，因此也被稱為EIA-232標(biāo)準(zhǔn)。

在RS232串口通信中，數(shù)據(jù)是通過一條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)模瑫r(shí)還需要地線、發(fā)送線和接收線等幾根線來實(shí)現(xiàn)通信。RS232串口通信的速度較慢，一般只適用于傳輸少量數(shù)據(jù)，但是它的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本較低，因此在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

二、RS232串口通信程序編碼

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的RS232串口通信程序示例，使用C語言編寫。

引入頭文件

首先需要引入一些頭文件，包括stdio.h、stdlib.h、string.h、unistd.h和fcntl.h等。這些頭文件提供了一些基本的函數(shù)和宏定義，用于實(shí)現(xiàn)串口通信。

打開串口

使用open函數(shù)打開串口設(shè)備文件，例如/dev/ttyS0或/dev/ttyUSB0。打開設(shè)備文件時(shí)需要指定O_RDWR標(biāo)志，表示讀寫模式打開。

配置串口

使用tcgetattr和tcsetattr函數(shù)獲取和設(shè)置串口配置。通過修改termios結(jié)構(gòu)體中的成員變量來實(shí)現(xiàn)對(duì)串口的配置，例如設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位等。

發(fā)送數(shù)據(jù)

使用write函數(shù)向串口發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制格式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到串口的發(fā)送緩沖區(qū)中。

接收數(shù)據(jù)

使用read函數(shù)從串口接收數(shù)據(jù)。在接收數(shù)據(jù)之前，需要先清空接收緩沖區(qū)，并將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串格式。

關(guān)閉串口

使用close函數(shù)關(guān)閉串口設(shè)備文件。關(guān)閉設(shè)備文件之前，需要先關(guān)閉所有的文件描述符，并釋放相關(guān)的資源。

三、實(shí)驗(yàn)過程分析

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的RS232串口通信實(shí)驗(yàn)過程分析。

連接設(shè)備

將兩個(gè)設(shè)備通過串口連接起來，并將設(shè)備的地線相連。將設(shè)備的發(fā)送線和接收線交叉連接，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。

配置設(shè)備

配置設(shè)備的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位等參數(shù)，以確保兩個(gè)設(shè)備之間的通信正常?？梢允褂么谡{(diào)試工具來測(cè)試設(shè)備的通信是否正常。

運(yùn)行程序

運(yùn)行編寫的RS232串口通信程序，向串口發(fā)送一些數(shù)據(jù)，并觀察接收到的數(shù)據(jù)是否正確?？梢允褂么谡{(diào)試工具來查看發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)。

分析結(jié)果

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)一致，則說明RS232串口通信程序編寫正確。如果接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)不一致，則說明程序中存在錯(cuò)誤，需要進(jìn)行調(diào)試和排查。

四、總結(jié)

本文對(duì)RS232串口通信的程序編碼及實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了分析。通過編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的RS232串口通信程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要注意設(shè)備的連接方式和配置參數(shù)，以確保通信正常。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，可以判斷程序編寫的正確性和可靠性。