一种串口中断数据帧拼接现象处理研究

在某型以FPGA+C8051单片机架构的控制模块内,采用串行通信总线RS232实现FPGA与单片机之间的数据交互。为实现单片机因外部高优先级的中断触发串口接收中断关闭,导致串口接收再次打开后,出现数据帧错位、数据帧拼接现象的异常问题的解决方案。对单片机接收一帧完整的数据帧时长、接收一帧数据的处理机制、接收数据帧拼接的机制等进行研究处理,并在程序内设置监测点对串口数据帧被外部中断触发中断的关闭时长、中断发生的频次等进行监测; 证实了本次串口数据帧拼接、数据帧错误问题引起的因素为单片机串口接收开启后,受到外部高优先级中断触发串口中断关闭,在执行高优先级中断的同时,FPGA控制软件端并未停止串口数据帧的发送,在单片机串口中断重新开启后,新的串口数据帧与单片机关闭中断前接收的部分数据帧进行拼接,出现数据帧拼接异常现象;且在拼接数据帧中含有与通信协议中数据帧帧尾一致的数据时,该帧数据就会被判读为正常数据帧,从而出现数据解析时,数据帧有拼接、错位的异常问题。采用在通信数据错位异常的软件中增加监测信号及相应的测试用例对串口接收中断关闭时间捕获,实现了对串口数据帧拼接的结果分析和试验验证。对通信数据错位异常采取减小串口中断关闭时间等更改措施后,确保了串口数据帧接收时,因串口关闭时间过长而导致的通信数据数据拼接、错位的异常现象。有效地解决了因串口关闭时间过长带了的数据拼接问题,保证了该控制模块的FPGA与单片机之间通信数据的正常。     

基于STM32的多串口并行传输系统设计

针对工程控制系统中多串口并发通信的需求,设计了一种以STM32F429为核心的多串口并行传输系统。该系统充分利用了处理器内部的8个串口和网络接口资源,串口利用DMA方式在缓存中循环接收,解决了并发接收时查询或中断接收方式可能导致的数据帧丢失以及处理器时间占用较多的问题;针对不同的协议帧,采用了超时判断的方式,避免了一旦串口接收数据长度不正确后导致的后续接收问题;网络传输采用了lwIP协议栈。该设计实现了同时采集7路读卡信息,并通过1路串口或网络向上位机上传数据的功能,测试表明多串口并发传输无数据帧丢失现象。该系统无外接串口扩充电路,减小了整个电路的体积,提高了系统的可靠性和稳定性。     

基于FPGA的DCC开销通道处理及测试

本文提出了一种基于FPGA来实现DCC开销通道处理的方法,其核心是利用FPGA将DCC通道开销字节提取出来,并按照HDLC协议封装成帧后发送给CPU,对从CPU发过来的HDLC协议的数据帧进行解析后,将提取的数据插入DCC通道开销字节中,整个过程是通过FPGA内部的状态机控制完成,从而实现CPU与DCC通道开销的通信,进而完成对整个SDH网络的运行、管理和维护,同时,利用FPGA的串口通信可以实现对多路开销通道的环回测试。     

嵌入式系统中串口通信帧的同步方法

引言 串口通信是目前单片机和DSP等嵌入式系统之间，以及嵌入式系统与PC机或无线模块之间的一种非常重要且普遍使用的通信方式。在嵌入式系统的硬件结构中，通常只有一个8位或16位的CPU，不仅要完成主流程的工作，同时还要处理随时发生的各种中断，因而嵌入式系统中的串口通信程序设计与PC机有很大的不同。若嵌入式系统中，中断服务子程序在系统运行过程中占用了较多的时间，就有可能在中断服务子程序正运行时，又产生一个同类型或其他类型的中断，从而造成主程序得不到执行或后续中断数据丢失。所以，嵌入式系统中的串口通信虽然看似简单，但其中仍有许多问题值得研究，例如串口通信过程中的帧同步问题。本针对该问题给出了逐次比较、基于FIFO队列和基于状态机的3种帧同步方法。通过测试、分析和比较得出，基于有限状态机的方法是嵌入式系统串口通信中很有效的帧同步方法，同时也是一种很不错的串口通信程序设计结构。     

基于Java异步串行通信技术的研究

Java Communication API是Java平台下用于串口通信程序开发的唯一官方解决方案,Java串口通信程序均可以由官方提供的开发包中的示例程序括展;但以示例程序为基础开发的Java串口通信程序一般都存在着在异步通信模式下无法完整接收长串数据的缺陷;为解决这一问题,根据通信前收发信双方可以约定通信的数据长度这一特点,提出一种对接收到的字节进行计数的方法,以接收的数据长度为指标判断通信是否结束;通过实际编程验证,该方法克服了上述缺陷,具有很好的可行性与实用性,可以广泛应用于各种使用Java Communication API进行开发的场合。     

基于FIFO的串口通信模式研究

详细介绍了串口通信的基本原理和实现方法,在上位机和DSP之间实现3种通信方式,即查询方式、标准SCI模式的中断方式、FIFO模式下的中断方式;同等条件下,接收和发送同等数据量数据,使用FIFO中断方式用时最少,通信效率最高,节省了CPU的机时资源;当数据量越大时,采用该方式,其优越性越明显。在FIFO中断方式中,针对上位机与DSP之间存在的上电时序问题,提出了一种找帧头重排序方法,经过实验,验证了该方法的可靠性。     

基于LabWindows/CVI的数据处理软件设计

在某些情况下,工业现场的大量多路数据的处理分析工作需要在上位机中集中进行,上位机中的处理软件要能够实时完成通信、数据处理分析、存储及显示等多个任务。针对通过串口每秒上传2400个字节包含6路传感器信息的数据,单线程工作方式下,串口数据读取丢失,数据实时处理显示效果不佳的情况,在Lab Windows/CVI编译环境下,运用包括线程池和异步定时器的多线程技术及线程安全队列等技术,实现了处理软件的可靠通信、数据快速处理和实时显示等多个任务的并行可靠执行。测试结果表明,运用以上的技术能够可靠地同时处理多个任务,快速准确地完成通信、处理的任务,数据的可视化流畅快速,为大量多路数据的集中处理分析显示提供了一种方便可靠的方法。     

Matlab GUI的上位机与智能车的两种实时通信

基于Matlab的串口通信机制,简要介绍了查询方式下的非实时通信,提出一种将事件中断写入GUI组件函数的方式,相对于改写instrcallback函数实现串口中断机制的实时通信方式,大大简化了中断方式实现实时通信的过程,并详述了三者的差异和实现过程。利用Matlab的GUI工具和内置的串口通信API,设计了一个可视化的串口通信界面,通过蓝牙串行接口,实现智能车系统采集数据的实时接收,并利用Matlab强大的科学计算功能,对数据进行实时处理,图形化显示数据处理结果。实验结果表明,该方法可行,具有一定的应用价值。     

基于DMA的高速UART串口通信设计与实现

使用直接内存存取(DMA)方式接收报文时,必须先向DMA控制器指定需要接收的字节。当DMA控制器接收到指定字节后,产生DMA传输中断。但是在实际应用时,串口接收报文的字节往往是不固定的。针对DMA必须接收固定长度的数据才产生传输中断的不足,设计了外部中断与定时器相结合的方法来解决这一问题。该方法兼顾了DMA传输不需要CPU干预的优点,又弥补了其不能传输不定长数据的缺陷。外部中断由一个与串口RXD引脚相连接的外部引脚产生。该中断产生的EVENT事件与定时器的输入事件相关联。设置定时器为Retrigger模式,接收到EVENT事件后清零定时器的累计时间;而当定时器一定时间内接收不到EVENT事件后就会超时产生中断,在超时中断服务程序中进行报文处理。由于使用了定时器超时中断进行报文处理,实现了不定长报文的接收和处理,满足了串口通常传输不定长报文的需求。     

基于RL-ARM的嵌入式以太网与串口通信系统设计

针对无人机飞控系统半物理仿真实验中需要对串口进行扩展的问题,系统采用主控制器LPC1768设计了基于以太网方式的串口扩展,完成了4个串口与以太网之间的双向通信,且串口接收支持帧头+帧长、帧头+帧尾和帧长+帧尾3种智能通信方式。软件设计中利用RL-ARM实时库实现了与PC之间的UDP协议通信。结果表明,采用此方案可以使系统具有实时、可靠和成本低的特点。     

STM32单片机多串口通信仿真测试技术研究

使用 STM32单片机进行多串口通信,采用虚拟串口软件(VSPD)结合串口调试软件进行多串口通信发送和接收功能的仿真测试研究,克服了 RealView 软件不能仿真接收通信的缺点。介绍了虚拟串口和仿真串口的绑定方法,给出了各模块的软件代码。仿真测试结果表明,采用该方法,可以在没有硬件平台的情况下,完成基于 STM32多串口收发通信的软件开发应用。     

低压电力线载波集中抄表系统集中器设计

分析了集中器在低压电力线载波集中抄表系统中的功能,详细介绍了集中器的软、硬件结构原理及具体实现。在硬件结构上,为集中器设计了多种通信信道,用户可根据实际需要在多个信道之间切换。软件实现方面,上行通过串口中断接收管理中心下发的指令,下行由主控CPU完成控制,主动下发抄表指令并接收电表数据。该集中器数据抄到率达100%,已经通过中国电力科学院检测。     

基于时间间隔的嵌入式系统通用串口数据接收设计与实现

针对串口通信的数据接收方式,提出了一种基于帧与帧之间的时间间隔判断帧结束的方法,详细介绍了其原理和实现方式,并给出在STM32F103上的C语言实现代码。经过实际使用验证,该设计稳定可靠。     

LPC1768的全双工UART的软件模拟实现

为了克服目前大部分软件模拟串口方案效率较低、不适用于实时性要求较高的应用场合,且只能在半双工方式下通信的缺点,采用一种新的软件模拟UART思路实现。该思路基于NXP公司Cortex-M3内核处理器LPC1768,软件上充分利用UART发送、接收的共同点进行设计,使得数据帧的发送和接收可以同时在定时器中断服务程序中得到处理;并且为了提高数据的准确性,加入了偶校验功能;为了给应用程序提供方便的接口,设计了发送、接收缓冲区。     

一种双网实时串口通信的设计与实现

设计了一种跨网传输的串口通信软件,该软件采用数据收发双线程机制和数据队列线程间数据共享机制,设计了数据通信的数据帧类型校验、数据帧CRC校验和数据帧帧长校验等方法,保证数据高效性、安全性和完整性,通过速率测试和误码测试,证明该模型实现了可靠、安全和高效的串口通信,满足了在试验网和信息网之间实时数据通信的需要.     

基于PC机和AVR单片机的RS485通信系统的设计与实现

介绍了利用VB6.0和ICCAVR编程实现PC机与多个ATmega16 AVR单片机通信的方法,重点介绍了PC机采用VB6.0控件操作串口实现串行通信、采用SN75176实现RS485信号转换以及实现AVR单片机串口中断发送、接收程序等的方法。     

LPC1768的全双工UART的软件模拟实现

为了克服目前大部分软件模拟串口方案效率较低、不适用于实时性要求较高的应用场合,且只能在半双工方式下通信的缺点,采用一种新的软件模拟UART思路实现.该思路基于NXP公司Cortex-M3内核处理器LPC1768,软件上充分利用UART发送、接收的共同点进行设计,使得数据帧的发送和接收可以同时在定时器中断服务程序中得到处理;并且为了提高数据的准确性,加入了偶校验功能;为了给应用程序提供方便的接口,设计了发送、接收缓冲区.     

单片机多机通信中从机串口中断服务程序设计

论述了在单片机多机通信中从机侧带有数据校验和重发机制的串口中断服务程序的设计。首先介绍了单片机中串口的工作方式,然后给出硬件连接环境,最后在论述从机侧串口中断服务程序设计的时候给出了单片机多机通信中使用的数据结构、通信流程、从机侧串口中断服务程序流程图以及状态迁移图。     

单片机多路模拟串口的实现及其性能分析

针对在进行多串口通信时单片机串口不够用的问题,提出了一种单片机多路模拟串口的实现方法.介绍了标准的串行通信数据格式,分析了硬件串口的工作原理,以及软件扩展串口的数据发送和数据接收实现方法.通过实验分析证明了软件扩展多路串口的可行性、易用性及通用性,在基于GPRs的分水点流量远程监控终端的应用中取得了预期的效果.     

基于ARM的多串口数据接收系统设计

针对目前惯导测试系统只能测试一组产品的现状,设计了一种能实现4组惯导产品同时测试的基于微控制器LPC2368的多串口数据接收系统,以提高效率.在综合分析测试需求的基础上,通过对微控制器LPC2368软硬件的设计实现了四路串口数据的同步接收,并且使用USB总线将四路串口数据通过中断传输的方式将数据实时快速上传至测控计算机.通过使用VC＋＋6.0软件的编写完成上位机应用程序的设计,实现了四路串口数据实时的显示、存储及标定.通过大量实验,并对得到的实验数据进行统计和分析,结果表明该系统实现了同步无错误接收四路串口数据的设计要求,具有很好的实用性.