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通信网络系统课程设计手册 河海大学常州校区 目录 课题一：串口通信 1 1、1 基本概念 1 1、2 RS232标准 1 1、3串口编程的基本方法 2 1、4 基于Delphi 、net串口类的实现 3 课题二：UDP通信 7 2、1 UDP协议简介 7 2、2 、NET UDP编程的基本方法 7 2、3 基于Delphi 、net的UDP发送程序的实现 9 课题三：TCP通信 12 3、1 TCP协议简介 12 3、2 、NET TCP编程的基本方法 13 3、2、1 TcpListener类 13 3、2、2 TcpClient 类 13 3、3 基于C# 、NET的时间服务器的实现 13 课题一：串口通信 随着计算机在工业中的广泛应用，控制局域网络也深入应用到各行各业之中，用串口实现组网是一种较常见且又非常简捷有效的方法。串口也是仪器仪表设备通用的通信协议同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收。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。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。对于两个的端口，这些参数必须匹配： 波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。波特率和距离成反比高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信。 数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位），那么每个数据包使用7位数据。停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1、5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 奇偶校验位：串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。计算机串行接口采用RS232标准：规定逻辑1的电平为-3~-15V，逻辑0的电平为+3~+15V，常用的信号有8个，其中RXD、TXD为收、发数据，可与RS232串行口设备直接进行通讯，RTS、DTR、CD、DSR、CTS、BELL为控制与检测MODEM的信号，在通讯过程中起联络与控制作用 图1、1 RS232引脚排列 图1、2 RS232引脚功能特性 由于RS232不适合远距离传输，因此后来又提出了RS422和RS485两种标准。 RS422与 RS232相比，无论从传输距离还是传输速率上均优于RS232，在1200m的距离传输时，其速率仍可达到100kbps，短距离传输则可达到10Mbps。它与RS232的最大不同是在其串口上可以挂接多个设备，因此更适合于组网。在使用时，其接口只有四根线，即TX+，TX-，RX+，RX-，其中TX用于发送，RX则用于接收。RS422采用的是平衡发送和差分接收的方式，对地线及共模干扰有很强的抑制作用，因此接受的灵敏度很高，检测电压可低至20mV。 还有一种串口是RS485，其实它是RS422的一种特殊形式。它仅有两根线，即发送和接收各一根；其采用的是半双工结构，任何时候只能有一点处于发送状态，所以它不如RS422灵活。RS485接口标准是基于考虑在同一线上进行中距离，多接收，多发送而设计产生的数据传送标准，因此，在一条总线上，其允许同时存在32个接收器和32个发送器。 1、3串口编程的基本方法 串行口编程方法主要有三种：硬件编程法、文件操作法、串口控件法。1、硬件编程法 直接使用端口的输入、输出（I/O）函数对串行口的控制电路进行编程。适用于DOS及Windows平台 （Windows Me以前的各版本），但在基于NT技术构建的操作系统（Windows NT、Windows 2000、Windows XP等）中因不允许用户程序直接操作硬件而不适用。常用的端口输入、输出函数（指令）有：汇编语言的IN、OUT指令及软中断调用，C语言的inport()、outport()、inpo