单片机与上位机通过串口通信--笔记

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#串口通信 #嵌入式 #单片机

本文详细介绍了单片机与上位机之间的串口通信，包括通信方式（单工、半双工、全双工）、数据传输方式（串行与并行）、时钟类型（异步与同步）、串口类型（USART、UART）以及协议格式，特别是起始位、数据位、奇偶校验、停止位和波特率的概念。此外，还提到了CH340芯片在USB转串口通信中的作用。

定义

先说什么是串口？
（1）他是一种通信接口，单片机 IO 口上的复用功能，上位机（电脑）和下位机（开发板） 之间的数据传输。
（2）串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指 COM 接 口），是采用串行通信方式的扩展接口。
（3）串行接口（Serial Interface）是指数据一 位一位地顺序传送。其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向 通 信（可以直接利用电话线作为传输线），大大降低了成本，特别适用于远距 离通信，但传送速度较慢。
（4）串口是一种接口标准，它规定了接口的电气标准，没有规定接口插件电缆以及使用的协议。。

通信方式

单工通信：单向传输，只能接受或者发送 例如：收音机 遥控器 广播
半双工通信：同一时间 只能接受或者发送 例如：对讲机
全双工通信：同一时间，既可以接收数据也可以发送数据 例如：手机

数据传输方式

串行通信：数据按位传输，一位一位的传输
并行通信：数据按照多位进行传输，一次发送或者接收多位数据

时钟

异步通信：接收方和发送方使用不同的时钟频率
同步通信：接收方和发送方使用相同的的时钟频率

串口

Usart 全称：Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter 串行同步/异步收发器
Uart 全称：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 串行异步收发器

协议格式

字长描述
（1）起始位：一个字符一个字符地传输，每个字符一位一

最低0.47元/天 解锁文章
单片机与上位机串口通信实例及程序设计
PkdgBlockchain的博客
09-21 1622
上述代码中，我们首先定义了波特率（BAUDRATE）和波特率预分频器（BAUD_PRESCALER），然后实现了串口的初始化函数（USART_Init）、数据发送函数（USART_Transmit）和数据接收函数（USART_Receive）。本文将介绍单片机与上位机串口通信的基本原理，并提供一个实例和相应的源代码，帮助读者理解和实践串口通信的过程。通过理解和实践串口通信的过程，读者可以在自己的应用中应用串口通信，实现单片机与计算机之间的数据交换和控制。然后，在一个无限循环中，我们通过。
51单片机上位机编写与串口通信-深入了解串口
chen_taifu的博客
06-25 3039
采用环境 VS,keil: 简单介绍 简单的利用VS写上位机 ,和51单片机进行一个通信 单片机通信原理这里不多说直接放链接优快云有很多很详细的博客 51单片机串口通信原理讲解 C#网上很多教程这里推荐一篇更加详细的博客 C#串口编程 对于串口不理解的可以看这一篇 C#中串口通信SerialPort类 此项目下载地址 代码 C51 /* 开发者邮箱 @m.t-chen@foxmail.com 串口发送数据和接收 */ #include <reg52.h>
51单片机与上位机的串口通讯
yushuir的专栏
08-08 1万+
先上图 如图所示：使用12c052AD,晶振使用11.0592M，晶振电容使用20pf，使用USB使串口与电脑连接，LED灯正极接P1，加限流电阻注意：使用12M的晶振会出现大概率的乱码。也不能使用单片机的内部晶振。 实现功能：通过USB转串口与电脑进行串口通讯，实现上位机控制LED的功能。 1.单片机内烧入程序 #include <reg52.h> #include <string.h> #define uc unsigned char #define uint
单片机与上位机的串行通信
热门推荐
Pd的博客
12-06 1万+
写在前面   这篇博客主要记录下单片机是如何通过TXD、RXD与上位机进行数据交换的。 　　先介绍下51单片机中与串口通信有关的各种寄存器。 　　首先，上位机如果要发送数据给单片机，单片机接收到数据之后，会存入到SBUF这个发送/接收寄存器，这个寄存器非常特殊，兼具发送和接收时存放数据的功能。如果是data = SBUF，则会把SBUF接收到上位机发送过来的数据存入到data中；如果是SBUF =...
51单片机与上位机串口通讯单片机.(包含51单片机和上位机的源码)
12-19
51单片机与上位机串口通讯，通过上位机发送ASCII给51单片机，51单片机数码管显示ASCCII值（包括课程设计文档，上位机和51单片机的源码，可直接使用）
蓝桥杯-单片机基础8——上下位机的串口通信设置（附小蜜蜂课程代码）
qq_43323677的博客
03-23 4223
一般来说，我们认为比赛用开发板就是下位机，我们的电脑就是上位机。由于采用异步串行通信方式，因此我们既可以从上位机向下位机发送数据，又可以在上位机接收下位机传来的数据，从未实现通信的效果。近年来的省体考串口通信不多，但往年偶尔考过。考题倾向于某种控制系统，即我们用电脑向单片机发送某种数据，单片机就产生对应的响应，并且单片机向电脑传回相关的数据，以此对串口编程进行考察。在了解串口通信的简单原理之后，可以将小蜜蜂老师的代码段背下来，比赛时直接使用。
单片机与上位机通过串口通信
include1_的博客
04-17 3825
思路 （1）引脚配置–PA9 （Tx） ----PA10 （Rx） （2）串口配置 （数据协议：起始位–数据位–奇偶校验–停止位； 波特率） （3）查看功能是否正常----回显函数 将下位机接收的数据发送到上位机（串口助手）显示 寄存器 //引脚配置 串口配置 void usart_config(u32 baud)//形参为波特率 { u32 div_m,div_f;//div_...
学习笔记-上位机开发第一讲-米醋
02-18
上位机通常是指用于监控和控制的计算机、服务器或云端平台，它们通过人机交互界面或通信接口与下位机进行交互。下位机则直接与硬件设备打交道，如单片机、DSP、FPGA和PLC等，负责执行具体的传感和控制任务。 在...
用于单片机与上位机的通信
06-09
用笔记本时，如果在启动串口调试助手时出错出错，请先插下USB转串口，再启动串口调试助手，或者您可以用你自己习惯的串口调试工具，此工具只供参考。 软件功能主要为: 1.接收从串口进来的数据并在窗口显示.显示...
单片机与上位机通讯方法
10-25
单片机与上位机通讯，实现单片机与上位PC机进行通讯的电路图
基于51单片机上位机通信
03-24
基于51单片机的开发详细讲解，为大家更好的学习51单片机，方便交流
单片机与QT上位机通信
weixin_51248645的博客
06-01 3757
此次项目为通过51单片机将温湿度数据通过串口发送给QT，QT做界面并显示。要求实时显示，并且QT设置两个界面，第一个界面显示整体数据，方便以后扩展多个数据内容，在每个数据后面添加一个”详情“按键，点击按键可以跳转到第二个界面，第二个界面为这个采集数据的详细信息，可以增加图表显示。扩展内容：1.显示整数和小数。2.通过ESP8266wifi模块代替串口发送数据。版本和器件说明：单片机：STC89C52RCQT：5.14.2。
51单片机与上位机串口通信
Willy_2的博客
06-26 2418
STC89C52RC单片机与上位机串口通信程序是一种常见的单片机应用，它通过串口通信实现了单片机与计算机之间的数据传输。通过串口通信，可以实现单片机与计算机之间的数据传输，从而实现更加智能化、灵活化的单片机应用。起始字节：0xAA 数据长度：1字节 数据内容：0x01表示LED亮，0x00表示LED灭 校验码：数据长度+数据内容，取低8位 结束字节：0x55。其中，起始字节为0xAA，数据长度为1字节，数据内容为0x01表示LED亮，校验码为数据长度+数据内容即0x02，结束字节为0x55。
单片机(STM32)与上位机传输浮点数
qq_30267617的博客
06-10 2437
在进行单片机程序的开发时，常常需要与其他设备进行通信。一种情况是与其他电路板通信，比如STM32主机与STM32从机通信，STM32从机与树莓派主机通信。一种情况是与上位机通信，上位机软件进行人机交互。这个时候需要进行数据传输，传输数据有两种方式，传输整形数据与直接传输浮点数据。 本文详细讲解了数据传输方式和通信协议的打包方式。
掌握C#实现单片机串口通信上位机编程
weixin_42181686的博客
03-16 1571
C#（读作“看”）语言是由微软公司设计开发的一种现代、类型安全的面向对象编程语言。它于2000年首次发布，是.NET Framework的一部分，旨在与Common Language Infrastructure（CLI）一起使用，以支持多种平台和语言的互操作性。C#的设计受到了C++、Java以及Delphi的影响，它是微软公司为了推动.NET平台而推出的一门编程语言，与Visual Basic一道成为了微软.NET战略的主要语言之一。
（51单片机）第六章-串行口通信原理及操作流程
USTC小璇风的博客
04-08 4913
在这里对串口4种方式仅做简单介绍，在下一节将重点介绍串口方式1，在后面的篇章对其他几种方式再做详细介绍。
上位机获取单片机发来的数据并进行检验
01-11 1897
上位机获取单片机发来的字符串，并进行检验。通过NFC读写器读取RFID卡的卡号，并转换成ASCII形式，然后通过串口发送给上位机，上位机解析后，判断是否符合要求。
STM32串口通信
weixin_64559251的博客
10-15 1857
stm32串口通信
上位机（nano）与单片机（32）通信之上位机篇
2302_81189055的博客
07-10 2218
这个是使用字节比较，b"ABCD"会把字符串 ABCD 直接转化为二进制的形式，如果没有b就不能被识别，最后一句清空缓冲区不是必须的，在单片机大量发送消息给上位机的时候可能会用到，比如在单片机复位的时候可能存在消息发送过于频繁，那么就需要清空操作，否则会导致接受的代码出现问题。代码中的ttyUSB0就是我的串口名称，根据实际情况修改，串口名称会遇到各种莫名其妙的原因产生改变，建议修改串口名称（就不多说了），修改后的串口是这样的（以/dev/ttyBT为例）出现的内容应该是这样的（一堆串口名）
如何通过51单片机实现与上位机的双向通信？
最新发布
05-03
<think>好的，我现在要解决的问题是用户询问如何通过51单片机实现与上位机的双向通信。用户已经提供了一些之前的回答和相关引用资料，我需要综合这些信息，给出一个清晰且详细的步骤说明。 首先，我需要回顾用户之前的问题和回答。用户之前询问了51单片机可用的上位机型号，推荐了STC-ISP、XCOM等软件，并提到了硬件如CH340、CP2102模块。现在用户进一步询问如何实现双向通信，这涉及到具体的通信协议、代码实现和硬件连接。 根据用户提供的引用资料，特别是引用[1]、[3]、[4]、[5]，51单片机的串口通信是全双工的，使用SBUF寄存器进行数据收发。引用[1]中的示例是单片机将接收到的数据原样返回，这其实就是双向通信的基础。用户可能需要更详细的步骤，包括硬件连接、软件配置、协议设计等。 接下来，我需要组织回答的结构。首先解释双向通信的基本原理，然后分步骤讲解硬件连接、寄存器配置、数据收发代码、通信协议设计，最后给出测试和优化建议。同时，需要引用相关的资料来支持每个步骤的正确性。 硬件部分，需要提到USB转串口模块（如CH340），电平转换电路（如MAX232），以及确保物理连接正确。软件部分，要配置串口的工作模式、波特率，设置中断允许位，编写中断服务函数处理接收和发送。通信协议方面，可能需要定义数据帧结构，如起始位、数据位、校验位和停止位，或者使用简单的字符协议。 需要注意用户可能的疑问点，比如如何确保数据不丢失，如何处理校验，以及如何调试通信问题。根据引用[2]，往年的考题可能涉及控制系统，单片机响应PC指令并返回数据，因此需要强调代码的稳定性和协议的可扩展性。 此外，引用[5]提到UART用于调试信息、与其他模块通信，这可能提示用户需要代码示例中的发送和接收函数，以及如何集成到实际应用中。需要确保代码示例正确，比如使用TI和RI标志位，以及正确的中断处理流程。 最后，要检查是否覆盖了用户的所有潜在需求，比如是否需要使用特定软件进行测试，如何验证双向通信是否成功，以及常见问题的解决方法，如波特率不匹配、数据错误等。同时，参考之前的回答，推荐合适的工具和驱动安装方法，确保用户能够顺利实现通信。</think>### 51单片机与上位机双向通信实现方法 51单片机通过**串口（UART）**实现与上位机的双向通信，需完成**硬件连接**、**协议配置**和**程序编写**三个核心步骤。以下是具体实现方法： --- #### 一、硬件连接 1. **电平转换** - 若上位机为PC（RS232电平），需通过**MAX232芯片**或**USB转TTL模块（如CH340）**完成电平转换[^1]。 - **接线示例**： - 51单片机：`TXD → RXD（上位机）`，`RXD → TXD（上位机）` - GND共地 2. **USB转串口模块选择** - 推荐使用**CH340**或**CP2102**模块，需安装对应驱动程序[^1]。 --- #### 二、串口配置（以STC89C52为例） 1. **设置工作模式与波特率** - 常用**方式1（8位UART，波特率可变）**，使用定时器1（模式2）生成波特率[^3]。 - **波特率计算**（以9600bps为例）： ```c TMOD = 0x20; // 定时器1模式2（自动重装） TH1 = 0xFD; // 波特率9600（晶振11.0592MHz） TL1 = 0xFD; TR1 = 1; // 启动定时器1 SCON = 0x50; // 串口模式1，允许接收 ``` 2. **中断配置** - 启用串口接收中断： ```c ES = 1; // 允许串口中断 EA = 1; // 全局中断开启 ``` --- #### 三、双向通信程序实现 1. **数据发送函数** ```c void UART_SendByte(unsigned char dat) { SBUF = dat; // 数据写入发送缓冲器 while (!TI); // 等待发送完成 TI = 0; // 清除发送中断标志 } ``` 2. **数据接收（中断服务函数）** ```c void UART_ISR() interrupt 4 { if (RI) { // 接收中断触发 RI = 0; // 清除接收标志 unsigned char recv = SBUF; UART_SendByte(recv); // 回传数据（示例） } } ``` 3. **自定义协议（示例）** - **帧格式**：起始符`0xAA` + 数据长度 + 数据 + 校验和[^5] - **校验方法**：累加和校验或CRC8 --- #### 四、上位机交互示例 1. **上位机发送指令** - 发送`0xAA 0x03 0x01 0x02 0x03`（假设校验和为`0x09`） 2. **单片机响应** - 解析指令后返回传感器数据或执行操作 --- #### 五、调试与优化 1. **调试工具** - 使用**XCOM**或**STC-ISP**监控收发数据[^1] - **常见问题**： - 波特率不匹配 → 检查定时器配置 - 数据乱码 → 确认电平匹配与共地 2. **优化方向** - 增加**环形缓冲区**避免数据丢失 - 使用**协议分包**处理长数据（如Modbus RTU） --- ### 典型应用场景 - **工业控制**：PC发送指令调节设备参数，单片机返回状态数据[^2] - **数据采集**：温度传感器数据实时上传至上位机显示[^4] --- ### 相关问题 1. 如何通过校验和提升串口通信的可靠性？ 2. 51单片机如何实现多设备串口通信？ 3. 串口通信中如何处理大数据量传输？ --- **参考文献** [^1]: 51单片机串口通信实验 [^2]: 省赛串口编程案例 [^3]: MCS-51串行通信口原理 [^4]: 单片机与PC串口通信笔记 [^5]: UART协议与实现
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