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1 引言 PC與單片機構成的上位機、下位機分布式控制系統是一種常見的工業控制系統，單片機作為下位機可進行現場數據采集和就地控制，并可將采集到的數據或者狀態 信息傳送到上位PC機，以做進一步的分析處理。在實際應用中，上位機與下位機的通信問題是首要解決的問題之一，串行通信以其高效率、可靠、標準統一的優點 成為重要的通信手段，本文即在WINDOWS XP環境下，使用Visual C++.NET中的MSComm控件實現C167CR單片機與PC之間的串行通信，其通信線路通過RS232連接（距離小于15m）。 2 C167CR單片機串行接口簡介 C167CR單片機是德國Infineon公司（前西門子半導體部）開發的一種16位單片機，屬于單片機中的高端產品，片內有16通道10位A/D轉換 器、9個定時器、2個串行接口以及15個報文的CAN接口等功能模塊。C167CR單片機有兩種類型的串行接口：異步/同步串行接口（ASC0）和高速同 步串行接口（SSC），下面介紹異步/同步串行接口（ASC0）。ASC0的接口功能是通過設置幾個專用寄存器來予以確定。 2.1 異步/同步串行接口（ASC0） 16位控制寄存器S0CON的各位定義如圖1所示。 數據接收由接收使能位S0REN來控制，只有當波特率生成器啟動位S0R置為“1”時，才能進行串行數據的發送和接收。 2.2 ASC0波特率寄存器S0BG 寄存器S0BG具有雙重功能，可用作波特率生成器和重載寄存器，它具有13位的重載能力，不同的重載值對應不同的波特率。讀SOBG時，返回的是定時器的內容（15～13位返回為0），寫SOBG時，將更改重載寄存器的值（15～13位無效）。 2.3 緩存寄存器 串行口ASC0有兩個緩存寄存器：接收緩存寄存器S0RBUF和發送緩存寄存器S0TBUF。發送時只要發送器空閑，裝載到S0TBUF中的數據將立即轉送到發送移位寄存器進行發送。將S0R 和S0REN置位，可直接從接收緩存寄存器S0RBUF讀取數據。 2.4 中斷寄存器 串行口ASC0有4個可位尋址的中斷控制寄存器，發送中斷寄存器S0TIC，發送緩存器中斷寄存器S0TBIC，接收中斷寄存器S0RIC，串行口ASC0錯誤中斷寄存器S0EIC。只有當總中斷允許位IEN置“1”時，這些中斷寄存器才能進行控制。 3 Visual C++.NET串行通信控件 MSComm介紹 在WINDOWS環境下，用戶不能直接對PC的串行端口進行操作。Visual C++.NET中，通過使用微軟公司提供的Microsoft Comm Control控件（簡稱MSComm），可以方便地實現PC與外部設備之間的串行通信，編程工作量相對較少。注意Visual C++.NET中控件MSComm的函數與Visual C++6.0中的控件函數有所不同。MSComm有二十多個屬性，其中主要的屬性有： CommPort：設置和返回通信端口號，CommPort＝1即使用串行端口Com1。 PortOpen：打開或關閉通信端口。 InBufferSize：設置接收緩沖區大小。 OutBufferSize：設置發送緩沖區大小。 Input：讀取并刪除緩存區中的數據。 Output：將數據寫入發送緩存區。 Settings：設置波特率、奇偶校驗、數據位和停止位參數，默認值為“9600,N,8,1”，即波特率9600b/s、不進行奇偶校驗、8個數據位、1個停止位。 InputLen：設置每次從緩存區讀取的字節數。 InputMode：設置和返回數據類型，設置為0時讀取的數據為文本形式，設置為1時讀取的數據為二進制數據。PC與單片機通信時，InputMode屬性常設置為二進制數據形式。 Rthreshold：設置OnComm事件發生前，接收緩存區可以接收的字符數。若設置為0，則不產生OnComm事件。 串行通信控件MSComm有二種處理通信的工作方式：事件驅動方式和查詢工作方式。事件驅動方式是指：當串行端口接收或發送完指定數量數據以及發生通信錯 誤等情況時，MSComm控件觸發OnComm事件，作出相應處理。查詢工作方式是指：通過查詢控件的某些屬性值（如InBufferCount屬性）來 作出進一步的處理。以下的程序實例采用事件驅動方式來接收數據。 4 串行通信程序實例 4．1程序功能 本程序是在WINDOWS XP環境下進行數據的發送和接收，PC一次性向C167CR單片機發送12字節（ASCII字符）的數據，單片機接收完數據后，再返回所接收到的所有數據，通過比較PC發送和接收到的數據，驗證串行通信的可靠性。 4．2 PC通信程序設計 4．2．1 實現步驟 第一步：啟動“Visual Studio.NET”，選擇新建項目，在項目類型窗口中選擇“Visual C++項目”，模板窗口選擇“MFC應用程序”。輸入項目名稱，單擊“確定”按鈕。“應用程序類型”選擇“基于對話框”，其他設置皆為默認值，單擊“完成”按鈕。 第二步：選擇“工具”菜單下子菜單“自定義工具箱”中COM組件中的“Microsoft Communication Control，Version6.0”，單擊“確定”按鈕，插入MSComm控件。這與Visual C++6.0的插入方法不同。 第三步：刪去應用程序主對話框中的靜態文本和“確定”按鈕，將“取消”按鈕改為“退出程序”。添加兩個靜態文本“發送數據”和“接受數據”，以及兩個編輯框、一個按鈕“開始通信”和一個MSComm控件。 第四步：添加變量和事件處理程序。由于Visual C++.NET沒有ClassWizard，添加方法與Visual C++6.0不同。右鍵單擊控件，通過子菜單“添加變量”和“添加事件處理程序”實現此步驟。為兩個編輯框分別添加CString型全局變量m_Send 和m_Receive，并為“開始通信”按鈕添加BN_CLICKED事件處理函數OnSendData()，為MSComm控件添加CMSComm型變 量m_Com和OnComm事件處理函數OnCommMscomm()。其中函數OnSendData()用來發送數據，函數OnCommMscomm ()用來接收數據。 窗體界面如圖2所示。 4．2．2 Visual C++.NET程序代碼 在OnInitDialog()函數中進行串行口初始化 BOOL CserialDlg::OnInitDialog() {//省略自動生成的代碼 // TODO：在此添加額外的初始化代碼 m_Com.put__CommPort(1); //設置串口為COM1 m_Com.put_InBufferSize(1024); //設置輸入緩存區的大小，Bytes m_Com.put_OutBufferSize(512); //設置發送緩存區的大小，Bytes m_Com.put_PortOpen(true); // 打開串口 m_Com.put_InputMode(1); //以二進制方式接收數據 m_Com.put_Settings(“9600,n,8,1”); //設置數據傳輸速率等參數 m_Com.put_RThreshold(12); //表示收到12個字符引發一個OnComm事件 m_Com.put_InputLen(0); //一次讀出接收緩存區的字符 m_Com.get_Input(); //清空接收緩存區 return TRUE; // 除非設置了控件的焦點，否則返回 TRUE } 數據發送程序代碼 void CserialDlg::OnSendData() { // TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼 if(!m_Com.get_PortOpen()) m_Com.put_PortOpen(true); //若沒打開串口，則打開 UpdateData(true); //將編輯框中的數據傳遞給變量 m_Com.put_Output(COleVariant(m_Send)) ; //將編輯框中的字符串數據轉換 VARIANT類型，并發送出去 } 數據接收程序代碼 void CserialDlg::OnCommMscomm() { // TODO: 在此添加消息處理程序代碼 VARIANT vReceive; COleSafeArray sReceivearray; long k , i; BYTE bReceive[1024]; CString str; m_Receive=""; k=m_Com.get_CommEvent(); switch(k){ case 2: //接收到Rthreshold個數據 vReceive=m_Com.get_Input(); //讀取緩存區內的數據 sReceivearray=vReceive; //將數據由VARIANT型轉換為SafeArray型 for(i=0;i＜12;i++) sReceivearray.GetElement(&i,bReceive+i); //將數據轉換為BTYE型數組 for (i=0;i＜5;i++) { char a=*(char*)(bReceive+i); str.Format("%c",a); m_Receive+=str; } //將數據轉換為CString型，傳遞給變量m_Receive UpdateData(false); //更新編輯框內容 break; default: break; } } 程序中的put_Output()函數要求VARIANT型數據作為參數，可以調用類ColeVariant的構造函數將多種類型數據（如CString，int等）轉換為VARIANT類型數據。同時數據接收函數get_Input()接收到的數據為VARIANT類型，可通過一系列轉換，轉換為所要求的類型予以顯示。 4．3 C167CR單片機通信程序設計 C167CR單片機串行通信程序采取8位數據異步發送工作方式，接收數據使用中斷方式，接收完12字節數據后再將全部數據發送出去。具體C語言程序如下。 初始化程序： #include ＜reg167.h＞ void init(void) { P3 |= 0x0400; /*設置輸入、輸出引腳*/ DP3 |= 0x0400; DP3 &= 0xF7FF; S0BG = 0x40; /*設置波特率為9600*/ S0CON = 0x8011; /*設置串行口狀態：8位數據異步工作方式，1位停止位等*/ S0RIC=0x0044; /*設置中斷允許位、中斷優先級*/ IEN=1; } /*中斷全局使能*/ 主程序： #include ＜reg167.h＞ extern void init(void); static unsigned int i=0; static unsigned char c; unsigned int n; void serialcom (void) interrupt 0x2B using s_rbank{ /*中斷接收數據*/ if(i==0) c[0]=S0RBUF; else c[ i]=S0RBUF; if(i==11) { for(n=0;n＜12;n++) S0TBUF=c[n]; } /*接收12個字節后發送*/ i=i+1; if(i==12) i=0; } void main (void) { init (); while (1) {S0RIR=0;} } |
