浅谈串口通信

最近，工作中需要接触matlab，主要就是用他来读取串口数据，然后再做一些处理。前阵子，通过向朋友请教、网上搜索，终于把程序拼凑起来，把东西测完了。

趁着工作间隙，阅读了一下matlab上关于串行端口的help文件。

在此总结一下。

什么是串口通信？

串口通信是两台或多台设备之间通信常用的方式，比如说，我这次的电脑和数字板之间的通信。

串口通信，顾名思义，就是数据以串行的方式传输，即一次一个bit。

串口标准

串口标准有RS232,RS485,以及RS422。在实验室调试时，则常用RS232,因为该标准，简单，最少只要三根线(Transmit Data pin,Receive Data pin,Ground)就能实现数据传输。

RS232标准

RS232标准中定义了串口的一些特性，包括:

(1)最大的比特传输速率和最长电缆长度

(2)信号的名称，电性能以及功能

(3)管脚分配以及相应的连接方式

 RS232定义通过电缆连接的设备为DTE(dataterminal equipment)或者DCE(data circuit-terminating equipment)。

可以DTE与DCE,DTE和DTE,DCE和DCE连接。比如说，你的电脑称为DTE,数字板称为DCE。

DTE和DCE连接时，采用的是直通电缆；但DTE和DTE或者DCE和DCE连接时，采用的是交叉电缆。

串口管脚分配

串口有两种信号，分别为数据和控制信号。RS232定义了25pin连接，但我们常用的是9 pin。这9个信号中，有三个pin是通信必须的，其他的都是控制信号。

串口数据形式

1位起始位，5-8位数据位以及1位停止位是必须的。1位奇偶校验位和额外的1位停止位是可选的。

虽然串口数据格式有7到12位，但是在电脑上存储时，只存储数据位，其他位是被丢弃掉的。因为电脑存储数据是以byte为单位的，所以不足8位的数据，需对未指定的数据位补零。

波特率是指每秒传输的比特数，包括上图所示的所有位。

起始位指示数据开始传输，停止位指示数据已传输完毕。

奇偶校验位提供简单的检错机制，其值可为Even,mark,off,space。

比如说，要传输数据 01110001，如果选择的是偶校验位，那校验位在发射端被设置为0，这样1的个数就为偶数个。如果选择的为奇校验位，那校验位就被设置为1，这样1的总个数即为0。

接收端就会检测数据和校验位是否符合以上规则。

同步通信和异步通信

RS232支持两种通信模式，同步通信和异步通信。采用同步通信模式，在不传输有效数据的时候，也会有数据流传输，以保证收发之间的同步。

matlab调用串口的步骤

matlab调用串口的一般步骤如下：

(1)创建串行端口对象  

s = serial('COM1');    

(2)配置属性，也可以在连接到设备之后        

set(s,'BaudRate',4800); 

(3)用 fopen 函数将串行端口对象连接到设备  

fopen(s);      

(4)写入和读取数据                     

fprintf(s,'*IDN?')                

out = fscanf(s);

(5)使用 fclose 函数从设备断开该对象

fclose(s)  

(6)使用 delete 函数从内存中删除该对象                          

delete(s)  

(7)使用 clear 命令从 MATLAB® 工作区删除该对象                         

clear s                              

参考文献

https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/matlab_external/overview-of-the-serial-port.html