嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用。串口通信作为嵌入式系统中最基本的通信方式之一,对于系统间的数据传输起着至关重要的作用。异步串口通信因其简单、可靠、灵活等优点,成为嵌入式系统开发中不可或缺的一部分。本文将从异步串口编程的基本概念、原理、实践等方面进行探讨,以期为嵌入式系统开发者提供有益的参考。

一、异步串口通信概述

异步串口编程技术探索与实际应用  第1张

1. 异步串口通信的定义

异步串口通信,又称串行通信,是指数据在两个设备之间按位顺序传输的一种通信方式。在这种通信方式中,发送和接收设备之间不需要使用时钟信号进行同步,而是通过约定好的波特率、数据位、停止位和校验位等参数来实现数据的正确传输。

2. 异步串口通信的特点

(1)简单易实现:异步串口通信只需要使用串口接口和相应的编程技术即可实现,不需要复杂的硬件电路。

(2)可靠性高:由于发送和接收设备之间不需要时钟信号同步,因此抗干扰能力强,通信可靠性高。

(3)灵活性强:异步串口通信可以适应不同的通信距离和速率,适用于各种嵌入式系统。

二、异步串口编程原理

1. 异步串口编程模型

异步串口编程通常采用轮询、中断和DMA(直接内存访问)三种模型。

(1)轮询模型:通过不断查询串口状态,判断是否有数据可读或可写,从而实现数据的传输。

(2)中断模型:当串口有数据可读或可写时,CPU通过中断响应机制执行相应的中断服务程序,完成数据的传输。

(3)DMA模型:通过DMA控制器将数据直接从内存传输到串口缓冲区,或从串口缓冲区传输到内存,从而提高数据传输效率。

2. 异步串口编程参数

异步串口编程需要设置以下参数:

(1)波特率:串口通信的速率,单位为bps(比特每秒)。

(2)数据位:数据传输时使用的位数,一般有7位、8位、9位、10位等。

(3)停止位:数据传输结束后,用于标识数据传输结束的位,一般有1位、1.5位、2位等。

(4)校验位:用于检测数据在传输过程中是否发生错误,一般有奇校验、偶校验、无校验等。

三、异步串口编程实践

1. 使用轮询模型实现异步串口通信

以下是一个使用轮询模型实现异步串口通信的C语言代码示例:

```c

include

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int main() {

int fd = open(\