车载智能网关串口通信设计与实施.pptxVIP

物联网通信技术

车载智能网关串口通信设计与实施01项目描述项目知识储备02项目实施03项目实训04|05项目练习

1项目描述

项目描述|工作项目（企业需求）项目描述教学项目（工作任务）任务描述项目1实现车载网关的串口通信功能，使得网关通过串口和外围设备进行数据交互，如ZigBee无线传感采集设备、GPS定位设备和RFID高频阅读器设备等。任务1通过串口线和电脑连接，测试串口通信，实现网关和PC端的稳定串口通信，监测设备是否正常运行，并接收异常数据和报警信号。任务2使用C语言编写程序，实现串口软件工具功能，实现串口数据的读取与打印等功能。

2项目知识储备

项目知识储备|1.2.1上位机与下位机上位机：上位机是指人可以直接发出操控命令的设备，一般是PC，屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等）。上位机就是通信双方较为主动的一方，也称为主机，可以是两台电脑中的其中一台，可以是两台设备间的其中一台，也可以电脑与设备间的其中一台，关键是看哪一方处于比较主动的位置。一般情况下是指电脑。下位机：下位机是直接控制设备获取设备状况的的计算机，是通信双方相比而言处于较为被动的一方，一般是PLC或单片机等设备，也可以是某台电脑。上位机与下位机构成方式

项目知识储备|1.2.2串口通信基础知识1.串口通信 串口通信是指采用串行通信协议（serialcommunication）在一条信号线上将数据一个比特一个比特地逐位进行传输的通信模式。 在串行通信中，数据在1bit宽的单条线路上进行传输，一个字节的数据要分为8次，由低位到高位按顺序一位一位的进行传送。 串行通信的数据是逐位传输的，发送方发送的每一位都具有固定的时间间隔，这就要求接收方也要按照发送方同样的时间间隔来接收每一位。不仅如此，接收方还必须能够确定一个信息组的开始和结束。 常用的两种基本串行通信方式包括同步通信和异步通信。

项目知识储备|1.2.2串口通信基础知识2.串行同步通信 同步通信（SYNC：SynchronousDataCommunication）是指在约定的通信速率下，发送端和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致（同步），这样就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。 同步通信把许多字符组成一个信息组（信息帧），每帧的开始用同步字符来指示，一次通信只传送一帧信息。在传输数据的同时还需要传输时钟信号，以便接收方可以用时针信号来确定每个信息位。 同步通信的优点是传送信息的位数几乎不受限制，一次通信传输的数据有几十到几千个字节，通信效率较高。同步通信的缺点是要求在通信中始终保持精确的同步时钟，即发送时钟和接收时钟要严格的同步（常用的做法是两个设备使用同一个时钟源）。 在开发中常用的串口开发方式以异步通信为主，所以在后续的串口通信与编程中主要是采用异步通信方式。

项目知识储备|1.2.2串口通信基础知识3.串行异步通信 异步通信（ASYNC：AsynchronousDataCommunication），又称为起止式异步通信，是以字符为单位进行传输的，字符之间没有固定的时间间隔要求，而每个字符中的各位则以固定的时间传送。 在异步通信中，收发双方取得同步是通过在字符格式中设置起始位和停止位的方法来实现的。具体来说就是，在一个有效字符正式发送之前，发送器先发送一个起始位，然后发送有效字符位，在字符结束时再发送一个停止位，起始位至停止位构成一帧。停止位至下一个起始位之间是不定长的空闲位，并且规定起始位为低电平（逻辑值为0），停止位和空闲位都是高电平（逻辑值为1），这样就保证了起始位开始处一定会有一个下降沿，由此就可以标志一个字符传输的起始。而根据起始位和停止位也就很容易的实现了字符的界定和同步。 显然，采用异步通信时，发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，可以互不同步。

项目知识储备|1.2.2串口通信基础知识4.串口异步通信数据格式异步通信规定传输的数据格式由起始位（startbit）、数据位（databit）、奇偶校验位（paritybit）和停止位（stopbit）组成（奇偶检验位不是必须有的，可以设置为NONE和无）。

项目知识储备|1.2.2串口通信基础知识（1）起始位：起始位是持续一个比特时间的逻辑0电平，标志传输一个字符的开始，接收方可用起始位使自己的接收时钟与发送方的数据同步。（2）数据位：数据位紧跟在起始位之后，是通信中的真正有效信息。数据位的位数可以由通信双方共同约定，一般可以是5位、7位或8位，标准的ASCII码是0～127（7位），扩展的ASCII码是0～255（8位）。传输数据时先传送字符的低位，后传送字符的高位。（3）奇偶校验位