大棚环境信息采集-任务一 设备串口通信设计

单/片/机/与/传/感/器项目六大棚环境信息采集讲师XXX、XXX项目引入农业技术不断发展，现代农业大棚受到的自然环境的影响越来越小，但收成越来越高。这其中的主要原因是现代农大大棚更加的智能化了，现代大棚采用了一套集成了环境采集系统和大棚内部环境干预系统的综合环境维持系统。为了维持这套环境维持系统，整个大棚内会安装相当数量的环境检测传感器来实现对大棚内环境无死角的实时检测。这些传感器不光数量众多而且种类也众多。不同的传感器采用的数据通信方式也不相同，面对多种的数据传输方式，CC2530微处理器的硬件外设无法完全涵盖，这时就需要使用通用I/O来模拟多种传感器的数据传输方式已实现对传感器数据的获取。任务分解任务一：设备串口通信设计01任务描述:本任务通过编辑代码使用CC2530单片机的串口外设，将配置好的串口外设通过串口线与PC机连接，打开PC机上的串上位机，通过PC机上的串口上位机向CC2530单片机发送数据。02学习目标：掌握串口的功能及类别掌握CC2530微处理器串口的使用任务一：设备串口通信设计串口介绍1.1

串口概念串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口(SerialInterface)是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。任务一：设备串口通信设计串口介绍1.2

串口的接口标准同步串行接口（英文：SynchronousSerialInterface，SSI）是一种常用的工业用通信接口。异步串行是指UART（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter），通用异步接收/发送。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上。UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口。TTL电平是3.3V的，而RS232是负逻辑电平，它定义+5~+12V为低电平，而-12~-5V为高电平。任务一：设备串口通信设计串口介绍1.3

RS-232RS-232也称标准串口，最常用的一种串行通讯接口。传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座（DB25），后来使用简化为9芯D型插座（DB9），现在应用中25芯插头座已很少采用。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。由于其发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。任务一：设备串口通信设计串口介绍1.4

RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。典型的RS-422是四线接口。实际上还有一根信号地线，共5根线。RS-422支持点对多的双向通信。RS-422的最大传输距离为1219米，最大传输速率为10Mb/s。任务一：设备串口通信设计串口介绍1.5

RS-485RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信。任务一：设备串口通信设计串口介绍1.6

串口通信协议串口通信（SerialCommunications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。任务一：设备串口通信设计串口介绍1.7

串口通信的参数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。波特率波特率这是一个衡量符号传输速率的参数。数据位数据位是衡量通信中实际数据位的参数。停止位停止位用于表示单个包的最后一位。奇偶校验奇偶校验位在串口通信中一种简单的检错方式。任务一：设备串口通信设计串口介绍1.8

数据流控制数据流控制作用就是当接收端的数据缓冲区已满，无法处理数据来时，就发出"不再接收"的信号，发送端则停止发送，直到发送端收到"可以继续发送"的信号再发送数据。硬件数据流控制RTS/CTS（请求发送/清除发送）流控制和DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）流控制软件数据流控制软件流控制常通过XON/XOFF来实现。任务一：设备串口通信设计2.CC2530单片机串口的使用2.1

CC2530串口CC2530的串口模式中提供异步串行接口功能。在UART模式中，串口接口使用2线模式或者含有引脚RXD、TXD、可选RTS和CTS的4线模式。UART模式的操作具有下列特点：018位或者9位负载数据02奇校验、偶校验或者无奇偶校验03配置起始位和停止位电平04配置LSB或者MSB首先传送05独立收发中断06独立收发DMA触发07奇偶校验和帧校验出错状态任务一：设备串口通信设计2.CC2530单片机串口的使用2.2

CC2530串口配置寄存器介绍UxCSR（USARTx控制和状态寄存器）UxUCR（USARTxUART控制寄存器）UxGCR（USARTx通用控制寄存器）UxBUF（USARTx接收/发送数据缓冲寄存器）UxBAUD（USARTx波特率控制寄存器）任务一：设备串口通信设计3.任务引导及步骤3.1

系统硬件架构分析任务一：设备串口通信设计3.任务引导及步骤3.2

CC2530串口配置寄存器介绍任务一：设备串口通信设计3.任务引导及步骤3.3

串口始化程序如下voiduart0_init(unsignedcharStopBits,unsignedcharParity){P0SEL|=0x0C;//初始化UART0端口PERCFG&=~0x01;//选择UART0为可选位置一P2DIR&=~0xC0;//P0优先作为串口0U0CSR=0xC0;//设置为UART模式,而且使能接受器U0GCR=0x0A;U0BAUD=0x3B;//波特率设置为38400U0UCR|=StopBits|Parity;//设置停止位与奇偶校验}任务一：设备串口通信设计3.任务引导及步骤3.4

串口发送函数voiduart_send_char(charch){U0DBUF=ch;//将要发送的数据填入发送缓存寄存器while(UTX0IF==0);//等待数据发送完成UTX0IF=0;//发送完成后将数据清零}任务一：设备串口通信设计3.任务引导及步骤3.5

串口接收函数intuart_recv_char(void){intch;//等待数据接收完成while(URX0IF==0);//提取接受数据ch=U0DBUF;URX0IF=0;//发送标志位清零returnch;