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隨著計算機應用技術和微機網絡技術的發展，計算機與其外部設備之間的數據傳輸越發顯得重要。而串行通訊技術是實現這一功能的有效途徑，他具有使用方便、數據傳輸可靠、適用于遠距離通訊的特點，在工業監控、數據采集、檢測等系統中有著廣泛的應用。 1 異步串行通訊的原理及硬件電路的實現 1．1 異步串行通訊的原理 在異步通訊中，數據是一幀一幀傳送的,在幀格式中，一個字符由4部分組成：起始位、數據位、奇偶校驗位和停止位。首先是一個起始位"o"，然后是5～8位數據(規定低位在前，高位在后)，接下來是奇偶校驗位(可省略)，最后是停止位"1"。起始位"o"信號只占用1 位，用來通知接收設備一個待接收的字符開始到來。線路上在不傳送字符時應保持為"廣。接收端不斷檢測線路的狀態，若連續為"1"以后又檢測到一個"o"，就知道發來一個新字符，應馬上準備接收。 1．2 硬件電路的實現 PC機與PICl6C711單片機之間的串行異步通訊采用RS232接口電路實現，利用計算機的串行接口進行數據傳輸。因為RS232邏輯電子對地是對稱的，與TTI。，CMOS邏輯電平完全不同。邏輯"1"電平為一5～15V之間，邏輯電平"0"為+ 5～15V之間，其與單片機的邏輯電平不一致，必須進行電子轉換，采用MCl488和MCl489芯片可分別實現TTL-RS232和RS232-TTL 之間的電平轉換。接口電路圖如圖2所示。 2 PC機通訊程序的編制 利用VC++6．0在Windows 98以上的環境下運行，VC實現串行通訊有3種途徑： (1)利用MSComm控件，他是Microsoh公司提供的簡化WindOWS串行通訊編程的ActiveX控件，他為應用程序提供了處理串行通訊的2種方法：數據驅動法和查詢法； (2)利用Cseria1Pont類進行串口通訊，他適合于需要使用多個串口時的通訊； (3)用Win API函數對串口進行操作。 本文以VC++6．0調用Win API函數為例編程實現。Win API函數對串口進行操作不是對端口直接進行讀寫，而是把所有的設備都看成文件，從而進行相應的文件操作。 第1步，在MainForm．cpp定義全局變量HANDLE hCom；／／準備打開的串口的句柄HANDLEh Comm WatchThread；／／輔助線程的全局函數 第2步，打開串口，設置串口hCom=CreateFile(〞COMl〞， GENERIC_READ︱GENERIC_WRITE，NULL， OPEN_EXISTING， FILE_ FLAG_OVERLAPPED，NULL)；／／這里，我們使用FILE_FLAG_OVERLAPPED結構，這正是使用API函數實現非阻塞通訊的關鍵所在。 ASSERT(hCom! ＝INVALID HANDLE VALUE)； ／／檢測打開串口操作是否成功 SetCommMask(hCom，EVRXCHAR IEVTXEMPTY)； ／／設置事件驅動的類型 SetupComm(hCom，1024，512)； ／／設置輸入緩沖區的大小 PurgeComm (hCom， PURGE TXABORT ︱ PURGE RXABORT︱PURGETXCLEAR︱PURGE RXCLEAR)； ／／清理輸入輸出緩沖區 COMMTIMEOUTS Comm丁imeOuts； ／／定義超時結構，井填寫該結構 SetCommTimeOuts (hCom，&CommTimesOuts)； ／／設置讀寫操作所允許的超時 DCB dcb； ／／設置數據控制快的結構 dcb．BaudRate＝9600； ／／設置波特率 dcb．ByteSze=8； dcb．StopBits＝onestopbit； dcb．fBinary＝TRUE； ／／二進制通訊格式 dcb．fPar北y：FALSE； SetCommState(Hcom，&dcb) ／／串口參數配置 第3步，啟動一個輔助線程，用于串口事件的處理。這里用他來監視串口狀態，主線程則可專心進行數據處理。 HCommWatchThread ＝CreateThread ((LPSECURITY_ATTRIBUTES) NULL， (LPTHEARD_ START - ROUTINE) CommWatchPROC， GetSafeHwnd ( )，&dwThreadID)； ASSERT(hCommWatchThread! =NULL)； 第4步，要為輔助線程寫一個全局函數，主要完成數據接收的工作。 UNIT CommWatchProc(HWND hSendWnd) {DWORD dwEvtMask=0； SetCommMask(hCom，EV_RXCHAR︱EV_ _TXEMPTY)； ／／有哪些串口事件需要監視 WaitCommEvent(hCom，&dwEvMask，Os)； ／／等待串口通訊事件的發生 If(dwEvtMask&EV_RXCHAR)= =EV_RXCHAR) ／／緩沖區中有數據到達 {COMSTART ComStari； DWORD dwLenlgth； ClearCommError(hCom，&dwErrorFlags，&ComStart)； DwLength=ComStat．cbInQuei ； ／／輸入緩沖區有多少數據 If(dwLenlTth＞0) {BOOL fReadStari fReadStat = =ReadFile (hCom， 1pBuffer，dwLength， &dwBytesRead，，&Read_OS(npTTYInfO))； ／／讀數據因為使用1pOverlapped結構，ReadFile()立即返回 FALSE； If(! fReadStat) {if(GetLastError()= =ERROR_IO_PENDIN) {while (! GetOverLappedReault (hCom，&READ_OS (opTTYInfo)，&dwNytesRead，TRUE) {dWError=GetlastError()； if(dwError＝＝ERROR_IO_INCOMPLETE) CONTINUE； ／／緩沖區數據沒有讀完，繼續 ……} ∷ PostMessage (( HWND ) hSendWnd， WM NOTIFYPROCESS，0，0)； ／／通知主線程，串口接到數據} 第5步，在主線程中發送下行命令： BOOL f WriteStat； Char szBuffer[count]； ／／準備好發送的數據，放在szBuffer[]中 FWrirteStar＝WriteFile(hCom，szBuffer，dwbytesToWrite， &dwBytesWritten&WRITE_OS(npTTYInof))； int err=GetLastError()； if(!fWriteStat){if(GetLastError()= =ERROR_IO_PENDING) {while (! GetOverlappedResult (hCom，&WRITE OS (npTTYInfO)，&dwBytesWritten，true)) {dwError=GetLasrError()； if(dwError= =ERROR_IO_INCOMPLETE) {dwBytesSent+＝dwbytesWritten； continue；))}} 3 PIC"C711單片機串行通訊的實現 本文以單片機對溫度傳感器DSl820進行數據采集為例，實現單片機與PC機的通訊。限于篇幅，給出傳送一個DSl820信號到串口的主要部分程序： A2 EQU 2 ／／RA2接收數據端 A1 EQU 1 ／／RAl發送數據 RCVREG EQU 26 R-COUNT EQU 27 ／／接收數據計數器 T-COUNT EQU 28 ／／發送數據計數器 MSB EQU 7 NUM EQU 6B ／／設置下位機序號67 NUM-ADDR EQU 2A ／／存儲本機號碼的地址 SEN-CODE EQU 39 ／／傳感器信號存放地址 MAIN CALL SUB-INIT ／／初始化程序 CALL SUB-REC ／／調用接收子程序 CALL SUB_ COMP ／／對接收的數據進行處理 CALL SUB_TRANS ／／發送數據子程序 GOTO EXIT SUB_INITCLRF RA BCF STATUS，RP0 MOVLW B'00001101' ／／初始化MOVWF TRISA MOVLW NUM MOVWF NUM RETURN SUB-REC RCVR BTFSCRA，A2 ／／檢測起始位 GOTO RCVR ／／ 未檢測到 MOVL W2 ／／接收的數據位數 MOVWF R_COUN R_NEXTCALL DELAY ／／調用延時程序 BCF STATUS，C RRF RCVREG BTFSC RA，A2 BSF RCVREG，MSB CALL DELAY DECFSZ R_COUNT GOTO R_NEXT RETURN SUB_COMPMOVLW 6A MOVWF CONT MOVFCONT，W XORWF NUM_ADDR，1 MOVLW 1 ； ADDWF NUM_ADDR，1 DECFSZ NUM-ADDR，1 GOTO EXIT NOP OVERNOP RETURN SUB_TRANSMOVLW 3 ／／發送的數據位數 MOVWF T_ COUNT MOVLW 2A MOVWF SEN_CODE BCF RA，A1 ／／設置發送起始位0 T_NEXTCALL DELAY RRF SEN_CODE BTFSC STATUS，C BSF RA，A1 ／／發送數據位"1" BTFSS STATUS，C BCF RA，A1 ／／發送數據位"0" DECFS2T_COUNT GOTO T_NEXT CALL DELAY BSF RA，A1 ／／發送停止位 RETURN EXITNOP END 4 結 語 本文所論述的通訊方法曾在對氣體傳感的在線檢測中應用，由于DSl820為數字傳感器，因此利用單片機可直接對 DSl820操作，將溫度值存儲在單片機通用寄存器中，通過VC調用WinAPI函數對串口讀寫，可將溫度值及氣體傳感器信號采集到PC機界面，從而實現對氣體傳感器在不同溫度值下的在線檢測。實踐證明，利用VC開發通訊系統，從底層到上層直接面向用戶，具有很強的調試功能，采用文中所述的方式構建的通訊在線檢測系統工作穩定，數據傳輸可靠。 |
