串口与PC机通信的组成原理和具体实现(原理篇,含组件解析)_物联网挑战赛

简介: 串口与PC机通信的组成原理和具体实现(原理篇,含组件解析)_物联网挑战赛

目录


串行通信概念

分类    

同步通信

异步通信

特点


前言


学习之路,长路漫漫,写学习笔记的过程就是把知识讲给自己听的过程。这个过程中,我们去记录思考的过程,便于日后复习,梳理自己的思路。学习之乐,独乐乐,不如众乐乐,把知识讲给更多的人听,何乐而不为呢?

今天学习的是串口与PC机通信的基本概念,串口监听工具Listen的使用,TinyOS编程模式与NesC基本概念。  


正文


串行通信概念


随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展,通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信息传输,既包括计算机与计算机之间的传输,也包括计算机与外部设备,如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。在通信领域内,数据通信中按每次传送的数据位数,通信方式可分为:并行通信和串行通信。


串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。


串口通信时,发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的,每一位为1或者为0。如下图所示。

000000.png


分类

 

同步通信


同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同,通常含有若干个数据字符。它们均由同步字符、数据字符和校验字符(CRC)组成。其中同步字符位于帧开头,用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后,个数没有限制,由所需传输的数据块长度来决定;校验字符有1到2个,用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。


异步通信


异步通信中,在异步通信中有两个比较重要的指标:字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送,通过传输线被接收设备逐帧接收。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,互不同步。接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑“0”(即字符帧起始位)时,确定发送端已开始发送数据,每当接收端收到字符帧中的停止位时,就知道一帧字符已经发送完毕。


特点


数据在单条一位宽的传输线上,一比特接一比特地按顺序传送的方式称为串行通信。在并行通信中,一个字节(8位)数据是在8条并行传输线上同时由源传到目的地;而在串行通信方式中,数据是在单条1位宽的传输线上一位接一位地顺序传送。这样一个字节的数据要分8次由低位到高位按顺序一位位地传送。由此可见,串行通信的特点如下:


1、节省传输线,这是显而易见的。尤其是在远程通信时,此特点尤为重要。这也是串行通信的主要优点。


2、数据传送效率低。与并行通信比,这也这是显而易见的,这也是串行通信的主要缺点。


例如:传送一个字节,并行通信只需要1T的时间,而串行通信至少需要8T的时间。由此可见,串行通信适合于远距离传送,可以从几米到数千公里。对于长距离、低速率的通信,串行通信往往是唯一的选择。并行通信适合于短距离、高速率的数据传送,通常传输距离小于30米。特别值得一提的是,现成的公共电话网是通用的长距离通信介质,它虽然是为传输声音信号设计的,但利用调制解调技术,可使现成的公共电话网系统为串行数据通信提供方便、实用的通信线路。


相关实践学习
钉钉群中如何接收IoT温控器数据告警通知
本实验主要介绍如何将温控器设备以MQTT协议接入IoT物联网平台,通过云产品流转到函数计算FC,调用钉钉群机器人API,实时推送温湿度消息到钉钉群。
阿里云AIoT物联网开发实战
本课程将由物联网专家带你熟悉阿里云AIoT物联网领域全套云产品,7天轻松搭建基于Arduino的端到端物联网场景应用。 开始学习前,请先开通下方两个云产品,让学习更流畅: IoT物联网平台:https://iot.console.aliyun.com/ LinkWAN物联网络管理平台:https://linkwan.console.aliyun.com/service-open
相关文章
|
3天前
|
存储 缓存 算法
HashMap深度解析:从原理到实战
HashMap,作为Java集合框架中的一个核心组件,以其高效的键值对存储和检索机制,在软件开发中扮演着举足轻重的角色。作为一名资深的AI工程师,深入理解HashMap的原理、历史、业务场景以及实战应用,对于提升数据处理和算法实现的效率至关重要。本文将通过手绘结构图、流程图,结合Java代码示例,全方位解析HashMap,帮助读者从理论到实践全面掌握这一关键技术。
31 13
|
21天前
|
运维 持续交付 云计算
深入解析云计算中的微服务架构:原理、优势与实践
深入解析云计算中的微服务架构:原理、优势与实践
55 1
|
2月前
|
存储 算法 Java
解析HashSet的工作原理,揭示Set如何利用哈希算法和equals()方法确保元素唯一性,并通过示例代码展示了其“无重复”特性的具体应用
在Java中,Set接口以其独特的“无重复”特性脱颖而出。本文通过解析HashSet的工作原理,揭示Set如何利用哈希算法和equals()方法确保元素唯一性,并通过示例代码展示了其“无重复”特性的具体应用。
54 3
|
24天前
|
域名解析 网络协议 安全
反向DNS解析是从IP地址到域名的映射,主要作用于验证和识别,提高通信来源的可信度和可追溯性
在网络世界中,反向DNS解析是从IP地址到域名的映射,主要作用于验证和识别,提高通信来源的可信度和可追溯性。它在邮件服务器验证、网络安全等领域至关重要,帮助识别恶意行为,增强网络安全性。尽管存在配置错误等挑战,但正确管理下,反向DNS解析能显著提升网络环境的安全性和可靠性。
84 3
|
29天前
|
运维 持续交付 虚拟化
深入解析Docker容器化技术的核心原理
深入解析Docker容器化技术的核心原理
45 1
|
22天前
|
存储 供应链 算法
深入解析区块链技术的核心原理与应用前景
深入解析区块链技术的核心原理与应用前景
45 0
|
1月前
|
算法 Java 数据库连接
Java连接池技术,从基础概念出发,解析了连接池的工作原理及其重要性
本文详细介绍了Java连接池技术,从基础概念出发,解析了连接池的工作原理及其重要性。连接池通过复用数据库连接,显著提升了应用的性能和稳定性。文章还展示了使用HikariCP连接池的示例代码,帮助读者更好地理解和应用这一技术。
55 1
|
25天前
|
JavaScript 前端开发 API
Vue.js响应式原理深度解析:从Vue 2到Vue 3的演进
Vue.js响应式原理深度解析:从Vue 2到Vue 3的演进
54 0
|
2月前
|
数据采集 存储 编解码
一份简明的 Base64 原理解析
Base64 编码器的原理,其实很简单,花一点点时间学会它,你就又消除了一个知识盲点。
82 3
|
2月前
|
安全 Java
Java多线程通信新解:本文通过生产者-消费者模型案例,深入解析wait()、notify()、notifyAll()方法的实用技巧
【10月更文挑战第20天】Java多线程通信新解:本文通过生产者-消费者模型案例,深入解析wait()、notify()、notifyAll()方法的实用技巧,包括避免在循环外调用wait()、优先使用notifyAll()、确保线程安全及处理InterruptedException等,帮助读者更好地掌握这些方法的应用。
24 1

热门文章

最新文章

相关产品

  • 物联网平台
  • 推荐镜像

    更多
    下一篇
    DataWorks