上位机-串口通信详解（以RS232为例））

1、什么是串口通信？

写这个的时候我在想应该怎么解释串口通信，因为串口通信很多朋友不了解的原因是涉及到硬件的知识，对于没有相关专业知识的朋友很难理解串口通信。所以我这里只做部分的解释，需要了解更多硬件相关信息的朋友可以看这篇博文：详解 | 还不懂串口通信？看这篇！ - 专注it - 博客园 (cnblogs.com)

串口通信在百度词条上的解释是:

串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节的通信方式。

简单的解释就是：两个人说话，一个人说，一个人听。

是的，就是这个么简单。如果不需要了解硬件，那么我们只需要了解通信，串口不需要理解，那是硬件工程师需要考虑的事情。我们今天讲的是上位机与串口通信，重点是通信。

2、串口通信协议

所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。

串口通信协议中，很多朋友很疑惑，RS232,RS485这些协议怎么用？

但实际上这些准确来说，是一种标准。我们可以直接使用这种标准进行通信，完全没有任何问题。

还有一种自定义通信协议，顾名思义，自定义通信协议是基于需求编写的，符合RS232等标准的协议。

这部分对于上位机来说，我们只需要得到第三方提供的自定义通信协议，根据其中的内容进行编程即可，具体的功能实现是由硬件工程师实现。

在通信协议中，最重要的是端口（com）、波特率、数据位、校验位、停止位。

3、实现一个demo

通过上面的了解，上位机工程师应该有一个概念，上位机与串口的通信重点是通信，常用的通信可以直接使用标准的完成，但是如果是属于自定义通信协议的，需要提供自定义的通信协议。

1）首先我们实现一个界面，如下：

 

2）配置串口参数-打开串口

3）发送数据

4）接收数据

1、使用异步接收数据

2、如果需要写完之后直接读，参考以下方法：

5）效果图：

6）基于自定义协议的通信（发送和接收都使用16进制进行）

首先自定义一个通信协议：

1、使用RS232进行通信，设定如下：

波特率：9600

数据位：8

停止位：1

奇偶校验：无

2、通信协议内容：

1） 寄存器1 置1 执行 功能1 地址 0b

2） 寄存器2 置1 执行 功能2 地址 1b

3）crc校验： 将数据+地址等通过与或等操作生成的一个值（一般自定义的都会进行校验）

4）开始位：01

5）结束位： 05

6）地址位：0a（根据不同寄存器决定）

7）结果位：0e （ 成功0e，失败00）

发送例子：执行功能1

01 0b 01 00 00 00 00 00 00 00 06 0e 05

解析：

01是开始位，0b是对应寄存器1的地址，数据长度是8，没有数据的置00，

06是crc校验生成值，0e是结果位，05 是结束位。

返回成功

01 0b 01 00 00 00 00 00 00 00 06 0e 05

返回失败

01 0b 01 00 00 00 00 00 00 00 07 00 05

 

 

以上是我们自定义的一个最简单的一个自定义协议，非常简略的协议。通信流程如下：

1、上位机发送数据

2、下位机接收到数据

3、下位机做crc校验，如果失败，那么不做反应。

4、下位机crc校验成功，执行功能。并反馈结果。

5、上位机接收到数据，做crc校验，如果成功，认为数据正确。否则认为数据错误，执行失败。

6、完成通信

实现：

1、模拟寄存器处理上位机发送的指令：

2、指令正确返回（与协议中对应）

3、指令错误返回（与协议中对应）

 

以上便是上位机与串口通信的全面解析，如果有错误请各位帮忙指正！

demo的代码已经上传gitee，需要自取 ：https://gitee.com/one996/studydome.git