串口通信是一种通过串行接口进行数据传输的技术，广泛应用于计算机与外部设备之间的数据交换，在串口通信中，数据的传输格式是确保数据正确接收和解析的关键，以下是对串口通信读取数据格式的详细探讨：
一、串口通信
串口通信使用一对数据线（发送线和接收线）以及一组控制线进行数据传输和控制，相比并行通信，串口通信需要的数据线少，能够在较长距离内进行数据传输，串口通信常用于物联网设备、工控领域、嵌入式系统等场景。
二、常用通信数据格式
1、 ASCII码 ：ASCII码是一种字符编码标准，每个字符对应一个字节，在串口通信中，ASCII码常用于文本数据的传输，字符“A”在ASCII码表中对应的二进制数为01000001。
2、 二进制数据格式 ：二进制数据格式直接以二进制形式传输数据，每个字节包含8位二进制数，数据“0F3C781A”在二进制格式下分别对应“00001111”、“00111100”、“01111000”和“00011010”。
3、 帧格式 ：帧格式是一种结构化的数据格式，通常包括帧起始标志、帧长度、数据段和校验位等部分，帧格式适用于需要传输复杂数据结构的应用场景，MODBUS和Can协议就是典型的帧格式通信协议。
4、 十六进制数据格式 ：十六进制数据格式将数据以十六进制数表示，每个字节由两个十六进制数组成，数据“0F3C781A”在十六进制格式下分别对应“0x0F”、“0x3C”、“0x78”和“0x1A”。
三、串口通信参数配置
在进行串口通信时，需要配置以下参数以确保通信的稳定性：
1、 波特率 ：波特率是数据传输的速度，常见的波特率有9600、19200、38400等。
2、 数据位 ：数据位是每个字符包含的数据位数，常见的数据位有5、6、7和8位。
3、 停止位 ：停止位表示一个字符传输结束后的标志位，可以是1位或2位。
4、 奇偶校验 ：奇偶校验用于检查数据传输的正确性，可以是无校验、奇校验或偶校验。
四、读取数据步骤
1、 初始化串口 ：打开串口设备文件并设置文件描述符为非阻塞模式。
2、 配置串口参数 ：使用tcgetattr()函数获取当前串口配置，并通过cfsetispeed()和cfsetospeed()函数设置输入和输出的波特率；通过修改options结构体中的c_cflag字段来设置数据位、停止位和奇偶校验。
3、 读取数据 ：可以使用read()函数从串口设备读取数据，或者使用SELECT()函数监视多个文件描述符以提高数据读取效率。
4、 解析数据 ：根据具体的协议或格式解析从串口读取的数据，如果接收到的文本数据以逗号分隔，可以使用strtok()函数进行分割。
5、 处理错误 ：设计合理的错误处理机制以应对超时、校验错误等问题。
五、应用实例
以下是一个简单的Python示例，演示如何使用pySerial库实时读取串口数据并进行处理：
import serialimport timedef process_data(data):# 自定义数据处理逻辑print(f"处理数据: {data}")def main():ser = serial.Serial(port='COM3',baudrate=9600,parity=serial.PARITY_NONE,sTopbits=serial.STOPBITS_ONE,bytesize=serial.EIGHTBITS,timeout=1)while True:try:data = ser.readline()if>六、相关问题与解答问题1：如何在串口通信中使用帧格式传输数据？
答：在串口通信中使用帧格式传输数据时，首先需要定义帧的结构，包括帧起始标志、帧长度、数据段和校验位等部分，在发送端按照定义的帧结构组装数据并发送；在接收端，根据帧结构解析接收到的数据，帧格式适用于需要传输复杂数据结构的应用场景，如MODBUS和CAN协议。
问题2：如何处理串口通信中的校验错误？
答：在串口通信中，如果使用奇偶校验作为错误检测机制，则可以在接收端读取数据后检查校验位以确定数据是否传输正确，如果发现校验错误，可以根据具体需求选择丢弃错误数据、请求重发或记录错误日志等处理方式，为了提高通信的稳定性和可靠性，建议在设计通信协议时充分考虑错误处理机制。
以上就是关于“串口通信 读取数据格式”的问题，朋友们可以点击主页了解更多内容，希望可以够帮助大家!
一般用于读取各种文件的二进制内容用什么软件
这是因为c编译器与文件的编解码表不匹配，读取文件是用软件的编解码表将文件编码成二进制文件，再用c编译器翻译存储，一些太特殊的字符可能就会丢失或者出现乱码。而全部都用二进制读写就避免了错误的可能性
RS232是什么
RS232接口就是串口，电脑机箱后方的9芯插座，旁边一般有 |O|O| 样标识。 一般机箱有两个，新机箱有可能只有一个。 笔记本电脑有可能没有。 有很多工业仪器将它作为标准通信端口。 通信的内容与格式一般附在仪器的用户说明书中。 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。 由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口（又称 EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。 它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标 准。 它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间 串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信 号的电平加以规定。 （1）接口的信号内容 实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。 RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示（2）接口的电气特性 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。 即：逻 辑“1”，-5— -15V；逻辑“0” +5— +15V 。 噪声容限为2V。 即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号 作为逻辑“1”(3) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。 所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。 （4）传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。 其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为. 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。 2号电缆为不带屏蔽的电缆。 型号为.-04是22#AWG的四芯电缆。
PC机串口通信的工作原理是什么
串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆）。 大多数计算机包含两个基于RS232的串口。 串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。 同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。 尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。 它很简单并且能够实现远距离通信。 比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。 典型地，串口用于ASCII码字符的传输。 通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）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。 其他线用于握手，但是不是必须的。 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。 对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配： a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。 它表示每秒钟传送的bit的个数。 例如300波特表示每秒钟发送300个bit。 当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。 这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。 通常电话线的波特率为，和。 波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。 高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。 b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。 当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。 如何设置取决于你想传送的信息。 比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。 扩展的ASCII码是0～255（8位）。 如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。 每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。 由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。 c，停止位：用于表示单个包的最后一位。 典型的值为1，1.5和2位。 由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。 因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。 适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。 有四种检错方式：偶、奇、高和低。 当然没有校验位也是可以的。 对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。 例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。 如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。 高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。 这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步
发表评论