第一篇：无线串行通信技术总结

无线串行通信技术总结

与传统的有线串行(RS232)通信不同，无线串行通信具有设备移动方便（特别在通信设备空间相互隔离不便连线的情况下）、通信距离远（可达几十km）等特点。

无线串行通信应用领域非常广，常用的有：无线抄表；工业遥控、遥测；无线数据传输；银行POS系统；无线数据采集；楼宇自动化、无线监控、门禁系统；智能家居、工业控制；汽车检测设备；无线LED显示屏系统。

目前，比较常用的无线串行通信技术有红外、蓝牙、ZigBee和无线数传等四种。四种方式都有不少公司推出了标准模块，价廉物美，特别适用于嵌入式系统及PC机之间的串行通信。

1、红外串行通信，符合IrDA1.x标准，利用950 nm近红外波段的红外线作为传递信息的载体，通过红外光在空中的传播来传递信息，由红外发射器和接收器实现。其最大优点是：不易被人发现和截获，保密性强；几乎不会受到电气、天电、人为干扰，抗干扰性强。此外，红外线通信机体积小、重量轻、结构简单、价格低廉。不足之处在于它必须在视距内通信，且收发端必须是直线对射。

红外转RS232模块有武汉波士电子的IR232、北京水木行的SMH-IR220等，波特率可达115.2Kbps，通信距离在1m以上。

2、蓝牙串行通信，符合蓝牙协议(BlueTooth)V1.x,使用2.4GHz的ISM（工业、科学、医学）频段。频道共用23个或79个，频道间隔均为 1MHz，采用时分双工方式，调制方式为BT= 0.5的GFSK。蓝牙的数据传输率可达1Mbs，与红外一样，蓝牙的传输距离也较短。

生产蓝牙转RS232模块的公司也有不少，例如：南京国春电气设备有限公司的GC-232-1，深圳蓝色飞舞科技的BF10等。

3、ZigBee串行通信，Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词，这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低功耗、低成本。主要适合用于无线测控、无线抄表、智能家电、安防报警等领域，可以嵌入各种设备。其最高波特率可达384K，传输距离在1000m以内。

ZigBee转RS232典型产品有：赫立讯科技（北京）公司的IP-Link 2220H，深圳市鼎泰克电子有限公司的DTK系列等。

4、无线数传模块，有RFID和无线电台技术两种，前者用在中、短距离，后者用在远距离，可达几十km。国内生产无线数传模块的公司有很多，比较知名的有深圳技卓科技有限公司（JZ87x系列）和北京捷麦通信器材有限公司（F21系列）；进口的有日本日精ND系列等。

第二篇：串行通信的工作方式

串行通信的工作方式数据按时间顺序（分时）先后一位一位地通过单通信通路传送的通信方式。

①从通信距离上看：并行通信适宜于近距离的数据传送，通常小于30米。而串行通信适宜于远距离传送，可以从几米到数千公里。

②从通信速率上看：在短距离内，并行接口的数据传输速率显然比串行接口的传输速率高得多，但远距离串行数据传送速率比并行数据传送速率易于提高。由于串行通信的通信时钟频率较并行通信容易提高，因此许多高速外部设备如数字摄像机与计算机之间的通信也往往使用串行通信方式。

③从抗干扰性能上看：串行通信由于只有少数几根信号线，信号间的互相干扰比较小。

④从设备和费用上看：随着大规模和超大规模集成电路的发展，逻辑器件价格趋低，而通信线路费用趋高，因此对远距离通信而言，串行通信的费用显然会低得多。另一方面串行通信还可利用现有的电话网络来实现远程通信，降低了通信费用。

第三篇：单片机串行通信实验

实验四 单片机串行通信实验

一、实验目的

1、掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。

2、了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。

3、学习串口通讯的中断方式的程序编写方法

二、实验说明

利用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，另一侧为接收方。发送方读入按键值，并发送给接收方，接收方收到数据后在LED上显示。

三、实验仪器

计算机

伟福实验箱（lab2000P）

四、实验内容与软件流程图 1、8051的RXD、TXD接线柱在POD51/96仿真板上。

2、通讯双方的RXD、TXD信号本应经过电平转换后再行交叉连接，本实验中为减少连线可将电平转换电路略去，而将双方的RXD、TXD直接交叉连接。也可以将本机的TXD接到RXD上，这样按下的键，就会在本机LED上显示出来。

3、若想与标准的RS232设备通信，就要做电平转换，输出时要将TTL电平换成RS232电平，输入时要将RS232电平换成TTL电平。可以将仿真板上的RXD、TXD信号接到实验板上的“用户串口接线”的相应RXD和TXD端，经过电平转换，通过“用户串口”接到外部的RS232设备。可以用实验仪上的逻辑分析仪采样串口通信的波形

4、软件流程图

5、实验电路连接方式

①双机串行通信方式。TXD脚和RXD脚分别用于发送和接收数据。

②单机通信的情况下，只需将自己的TXD脚与RXD脚连接就可以，不用公地操作。

五、思考题

1、接收到的数据加1显示出来；

2、保存前一个接收到的数据，数据向前推动显示。

六、源程序修改原理及其仿真结果 实验结果图 源程序：

加1显示：

接收到的数据先前推送：

七、心得体会

通过这次实验，我掌握了单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。了解了实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。学习了串口通讯的中断方式的程序编写方法。

第四篇：通信技术总结

1-1 根据图P4-1所示的调制信号波形，试画出DSB及AM信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。图P4-

1从波形中可以看出，DSB信号经过包络检波器后输出波形失真，不能恢复调制信号；而AM信号经过包络检波器后能正确恢复调制信号。

1-2设某信道具有双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10W/Hz，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过带宽为10kHz的一理想带通滤波器，试问：

（1）该理想带通滤波器中心频率为多少？

（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？

（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？

（4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。-

3解：（1）f0fc100kHz

（2）Ni2

fcfHfcfHPn(f)df2105k95k0.5103df10WSi10kW1000Ni10W

（3）DSB的调制度增益为

2SS0Gi210002000N0Ni

（4）对于DSB：N01Ni2.5W，又N02Pn0(f)B

4N2.53Pn0(f)00.2510(W/Hz)32B2510

1-3设某信道具有双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz，在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过带宽为10kHz的一理想带通滤波器，试问：

（1）该理想带通滤波器中心频率为多少？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？

解：（1）f0fc

fH

102.5kHz2

fcfHfc

（2）Ni2

Pn(f)df2

105k

100k

0.5103df5W

Si10kW

2000Ni5W

S0S

Gi120002000N0Ni

（3）SSB的调制度增益为1

1-4设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz，在该信道中传输振

幅调制信号信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，边带功率为10kW，载波功率为40kW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后加至包络检波器进行解调。试求：

（1）解调器输入端的信噪功率比；（2）解调器输出端的信噪功率比；（3）调制度增益G。

解：（1）SiScScSx401050(kW)

Ni2BPn(f)2(25103)(0.5103)10W

Si50kW

5000Ni10W

_______

2c

_______2i

（2）在大信噪比情况下：N0n(t)n(t)Ni10W S0m(t)2Si20kW

S020kW

2000N010W

S0/N020002



Si/Ni5000

5_______2

（3）SSB的调制度增益为：G

1-5设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H()，若要求以2/Ts波特的速率进行数据传输，试检验图P5-7各种H()满足消除抽样点上码间干扰的条件否？

(a)

(c)

(d)

解：无码间干扰的条件是：

2i

HTsTsi

Heq()

0

2B



Ts



Ts

1

(a)H()

0

则B





Ts



Ts

121，无码间干扰传输的最大传码率为：RBmax2B

TsTs2Ts

故该H()不满足消除抽样点上码间干扰的条件。

1

(b)H()

0

则B



3

2BTs



Ts

323

，无码间干扰传输的最大传码率为：RBmax2B

TsTs2Ts

虽然传输速率小于奈奎斯特速率，但因为RBmax不是2/Ts的整数倍，所以仍然不能消除

码间干扰。故该H()不满足消除抽样点上码间干扰的条件。

(c)如下图所示，H()的等效Heq()为：

44HH()HTsTsHeq()

20

Ts

则B



1



2

2BTs

21，无码间干扰传输的最大传码率为：RBmax2B

TsTs

故该H()满足消除抽样点上码间干扰的条件。

(d)按照(c)同样的方法，H()的等效Heq()为：

22H()HHTsTsHeq()

0

Ts

则B



1





Ts

2B

121，无码间干扰传输的最大传码率为：RBmax2B

TsTs2Ts

故该H()不满足消除抽样点上码间干扰的条件。

1-5

（一）黑白电视信号每秒钟有25帧图像，每幅图像有1000行×1000列＝像素，每个像素有16个亮度电平，且每一种电平等概出现，试求：(1)每个像素所包含的平均信息量是多少？(2)每幅静态图片所包含的平均信息量是多少？(3)每秒钟传输此电视信号的平均信息量是多少？

(4)传送这样的电视信号在信道的输出信噪比为30dB时所需的最小信道带宽是多少？

解：（1）每个像素所含的平均信息量为：I1＝－log2（1/16）=4 bit/像素

（1）每帧图像所含的信息量为：I2＝1000（行）×1000（列）×I1=4×10 bit/帧

（2）每秒需传的信息量为：Rb＝25×I2=10bit/s

（30/10）

（3）输出信噪比S/N＝10＝1000

传送该电视信号所需要的信道带宽：B≥Rb/[log2(1+(S/N))]= 10/[log2(1+1000)]≈

33.3MHz

1-7

（四）一个均值为零的随机信号S(t)，具有如左图所示的三角形功率谱，求：

（1）信号的平均功率是多少？（2）其相关函数R(τ)＝？

（3）若B=1MHz,K=1(μV)/Hz，则信号的交流功率是多少？

解：（1）平均功率应为功率谱曲线下的面积，所以：

S(t)平均功率为：P＝2•K•B

-1jωτj2πfτ

(2)相关函数R(τ)＝F［P(f)］＝∫P(f)edf= ∫P(f)edf=2KBSa(2πBτ)(3)因为直流分量功率为：Pc=R(∞)＝2KBSa(2πB•∞)＝0

-126-6

所以交流分量功率为：Pa＝P-Pc=2•K•B＝2×10×10＝2×10W

1-8采用13折线A律编码电路，设接受端收到的码组为11110011，最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码采用自然二进制码，问译码器输出为多少个量化单位？

C81正极性，C7C6C5111；

在第8段，起点为1024；



段内码0011，为

20481024

64

643192

1024192

译码器输出为：



12163212482

低通抽样定理：限带为fm的信号f（t），若以速率fs≥2fm进行均匀抽样，则可无失

真恢复原信号f（t）

带通抽样定理：设有任意信号f（t），其频率分量在区间（fL, fH），带宽是B= fL-fH

选取整数n满足n≤fH /B ,选取实数fs满足2 fH /n≤fs ≤2 fL /(n-1),以fs的速率对x（t）

进行等间隔抽样后得到{xn=x(nTs)} , Ts =1/fs是采样间隔，采用｛xn｝

可以完全恢复出x（t）

第五篇：实验一简单的异步串行通信实验报告

实验一 简单的异步串行通信实验

一、实验目的及要求

1、了解掌握RS－232接口标准以及 DB9的主要引脚功能；

2、了解掌握串口通信的基本原理；

3、学习掌握RS－232电缆的制作和测试方法；

4、学习掌握使用串口调试程序进行串口之间的通信实验。

二、实验原理

1、异步串行通信原理

在计算机系统中，每个字符一般使用一个 8 位二进制代码表示。在数据通信中，通常将 传送的每个字符的二进制代码按照由低位到高位的顺序依次发送的方式称为串行通信。图 2-1 是串行通信的示意图。由于串行通信只需在发送方和接收方之间建立一条通信信道，因 此可以减小通信系统的造价。在远程通信中，一般采用串行通信方式。

图 1-1 串行通信示意图

同步是数据通信中必须解决的一个重要问题。所谓同步就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。在串行通信中，“异步”是同步收发双方通信的重要方式。在异步串行通信中，每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的。为了实现同步，需要在每个字符的第一位前加 1 位起始符（逻辑 1），并在字符的最后一位后加 1位、1.5 位或 2 位停止位（逻辑 0）。异步串行传输的比特流结构如图 2-2所示。

图 1-2 异步串行传输的比特流结构

常用的串行通信接口标准包括RS-232、RS-449、V.24、V.35等。其中，RS-232是最常 用的串行通信标准之一。个人计算机及终端系统中配备的串行接口几乎都符合 RS-232 标准。

2、RS-232 接口标准

串行口是一种最基本的通信接口，基本上所有的个人计算机及通信终端设备都配有这种接口。RS-232 的主要内容就 是定义数据终端设备DTE（data terminal equipment）和数据通信设备DCE（data circuit equipment）之间的接口标准。RS-232 是美国电子工业协会 EIA 推荐使用的串行通信标准。其初衷是为了促进利用电话网进行数据通信应用的发展，现在也普遍应用于各类计算机或终端设备之间的短距离连接。

RS-232 使用的连接器包括 DB-

25、DB-15 和 DB-9 等几种类型，不同类型连接器使用的引脚定义也各不相同。

计算机 RS－232 串行通信的基本过程。图 1-4 异步串行通信实验总体结构示意图

三、实验过程与实验步骤

1、使用制作的 RS－232电缆将 2台计算机的可用 COM 口连接起来。

2、复制串口调试助手到硬盘上。

3、直接双击 “串口调试助手 3.0”运行软件。检查串口线是否连接到计算机和设备上。确定串口（本机为com1）。在串口调试助手中打开串口：com1。

4、使用字符串收发

5、使用文件传输功能

使用文件传输功能，在 2 台电脑上传输文件，这对于某些特定场合可以用到该功能。首先由接收一端在打开串口后，按下接收文件按钮。

之后会弹出一个对话框，等待对方发送文件。

发送一端在打开串口后，先选择发送文件（如下图）

选择文件后，按下发送按钮，文件开始传输中，这时 2 端都可以看到发送的进度条。发送完毕后，软件会提示！

四、实验结果与分析：串口（com1）

1、正常发送：

（1）A机：波特率相同（9600）、校验位相同（none）、数据位相同（8）、停止位相同（1）

B机：波特率相同（9600）、校验位相同（none）、数据位相同（8）、停止位相同（1）结果：A机发“你好”，B机收“你好”，（图1）； B机发“哈哈”，A机收“哈哈”，（图2）；

图1

图2（2）、A机：波特率相同（19200）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位相同（2）

B机：波特率相同（19200）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位相同（2）结果：A机发“我很好”，B机收“我很好”；图3）； B机发“你呢”，A机收“你呢”；图4）；

图3

图4

2、波特率不同

A机：波特率相同（4800）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位相同（1）B机：波特率相同（9600）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位相同（1）结果：A机发“01 02 03”，B机收“胉”；（图5）； B机发“yjw”，A机收“?”；（图6）； 分析： 图6

图5 波特率控制采样时间间隔，波特率不相同，收发双方在 相等时间内接收和发送数据 不一致。

3、数据位不同

A机：波特率相同（9600）、校验位相同（ODD）、数据位相同（6）、停止位相同（1）B机：波特率相同（9600）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位相同（1）结果：A机发“040506”，B机收“?”，（图7）； B机发“lys”，A机收“，9>”，（图8）； 分析：数据位不相同，收发双方在相等时间内接收和发送数据不一致，所以结果不相同

图7

图8

4、奇偶校检不同

（1）A机：波特率相同（9600）、校验位相同（EVE）、数据位相同（8）、停止位相同（1）

B机：波特率相同（9600）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位相同（1）结果：A机发“54 85 96 75”，B机收“54 85 96 75”；（图9）B机发“第五种”，A机收“第五种”；（图10）分析：因为校验位用于检验 接收和发送的数据的正确性的，在最终转换时会去除校验位，所以接收到的有效数据和发送的有效数据相同，发送与接收结果一样。

图9

图10（2）A机：波特率相同（9600）、校验位相同（NONE）、数据位相同（8）、停止位相同（1）

B机：波特率相同（9600）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位相同（1）结果：A机发“54 85 96 75”，B机收“

”；（图11）

B机发“第六种”，A机收“第六种”；（图12）

分析：由于A机无校验位，B机有校验位，所以B机在收到数据并校检，后会自动去除校检位以致发双方的有校数据不一致，结果不一样。

相反的。当A机为接收方时，虽然A机无检验位，但是因为A机已接收到8位数据故不接收B机发送的校检位。结果一样。

图11

图12

5、停止位不同

A机：波特率相同（9600）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位不同（1）B机：波特率相同（9600）、校验位相同（ODD）、数据位相同（8）、停止位不同（2）

图13

结果：A机发“B机收“B机发“

”，A机收“

”，”；（图13）”；（图14）

图14 分析：

5、发送文件

A机：波特率相同（9600）、校验位相同（NONE）、数据位相同（8）、停止位相同（2）B机：波特率相同（9600）、校验位相同（NONE）、数据位相同（8）、停止位相同（2）结果分析：

当有校检位时，不可以接收文件；波特率不同、校验位不同、数据位同或停止位不同时，文件无法接收；即唯有当波特率相同、数据位相同、停止位相同且无校检位时，方可以正确接收文件。

五、思考并回答以下问题：

（1）在本实验中，RS—232 串口电缆处于 OSI 参考模型的什么位置？它的作用是什么？

答：处于OSI 参考模型的物理层，其作用是作为传输介质，连接通信的网络节点，实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务。

（2）在本实验中，数据和信号分别体现在 OSI参考模型的什么位置？两者之间有何区别？

答：数据体现在数据链路层，信号体现在物理层。两者区别在：数据链路层：为网络层提供服务的，解决两个相邻结点之间的通信问题，传送的协议数据单元称为数据帧。物理层：OSI模型的最底层。它提出了网络的物理特性，比如连接的电缆类型。这里是二进制值0和1的世界，也就是数据以信号的电特性（高低电平）来表示。

（3）什么是波特率？为何两台 PC 的波特率不同就不能正常通信？

答：波特率又称调制速率、传码速率，记为Nbd，是指在数据通信系统中，每秒钟传输信号码元个数，单位是波特。

在串口通信，一般包括起始位，数据位，校验位（可无）和停止位。以起始位为标志，通信双方进行同步，然后发送方以一个固定的时间间隔进行比特位的传输，接收方以一个固定的时间间隔进行比特位的接收，如果双方的波特率不同，就意味着发送方和接收方所采用的时间间隔不相等，就可能导致接收数据的错位。一般认为通信双方的波特率相差2.5％以内可保证正常通信。