PC机与PIC单片机串行通讯的实现

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                                          PC机与PIC单片机串行通讯的实现          [/td]        [/tr]                                于万民，王哈力，郑洪平
              (哈尔滨理工大学 黑龙江哈尔滨 150040；
              2．齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司
              黑龙江齐齐哈尔 161002)          [/td]        [/tr]                   [td]            随着计算机应用技术和微机网络技术的发展，计算机与其外部设备之间的数据传输越发显得重要。而串行通讯技术是实现这一功能的有效途径，他具有使用方便、数据传输可靠、适用于远距离通讯的特点，在工业监控、数据采集、检测等系统中有着广泛的应用。               
              1 异步串行通讯的原理及硬件电路的实现            1．1 异步串行通讯的原理            在异步通讯中，数据是一帧一帧传送的，其数据格式如图1所示。                                    
              在帧格式中，一个字符由4部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。首先是一个起始位"o"，然后是5～8位数据(规定低位在前，高位在后)，接下来是奇偶校验位(可省略)，最后是停止位"1"。起始位"o"信号只占用1位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到来。线路上在不传送字符时应保持为"广。接收端不断检测线路的状态，若连续为"1"以后又检测到一个"o"，就知道发来一个新字符，应马上准备接收。            1．2 硬件电路的实现            PC机与PICl6C711单片机之间的串行异步通讯采用RS232接口电路实现，利用计算机的串行接口进行数据传输。因为RS232逻辑电子对地是对称的，与TTI。，CMOS逻辑电平完全不同。逻辑"1"电平为一5～15V之间，逻辑电平"0"为+5～15V之间，其与单片机的逻辑电平不一致，必须进行电子转换，采用MCl488和MCl489芯片可分别实现TTL-RS232和RS232-TTL之间的电平转换。接口电路图如图2所示。                                    2 PC机通讯程序的编制            利用VC++6．0在Windows 98以上的环境下运行，VC实现串行通讯有3种途径：            (1)利用MSComm控件，他是Microsoh公司提供的简化WindOWS串行通讯编程的ActiveX控件，他为应用程序提供了处理串行通讯的2种方法：数据驱动法和查询法；            (2)利用Cseria1PONt类进行串口通讯，他适合于需要使用多个串口时的通讯；            (3)用Win API函数对串口进行操作。            本文以VC++6．0调用Win API函数为例编程实现。Win API函数对串口进行操作不是对端口直接进行读写，而是把所有的设备都看成文件，从而进行相应的文件操作。            第1步，在MainForm．cpp定义全局变量HANDLE hCom；／／准备打开的串口的句柄HANDLEh Comm WatchThread；／／辅助线程的全局函数            第2步，打开串口，设置串口hCom=CreateFile(〞COMl〞，GENERIC_READ︱GENERIC_WRITE，NULL，               OPEN_EXISTING， FILE_ FLAG_OVERLAPPED，NULL)；／／这里，我们使用FILE_FLAG_OVERLAPPED结构，这正是使用API函数实现非阻塞通讯的关键所在。            ASSERT(hCom! ＝INVALID HANDLE VALUE)；
              ／／检测打开串口操作是否成功
              SetCommMask(hCom，EVRXCHAR IEVTXEMPTY)；
              ／／设置事件驱动的类型
              SetupComm(hCom，1024，512)； ／／设置输入缓冲区的大小
              PurgeComm (hCom， PURGE TXABORT ︱ PURGE RXABORT︱PURGETXCLEAR︱PURGE               RXCLEAR)；
              ／／清理输入输出缓冲区
              COMMTIMEOUTS Comm丁imeOuts；
              ／／定义超时结构，井填写该结构
              SetCommTimeOuts (hCom，&CommTimesOuts)；
              ／／设置读写操作所允许的超时
              DCB dcb； ／／设置数据控制快的结构
              dcb．BaudRate＝9600； ／／设置波特率
              dcb．ByteSze=8；
              dcb．StopBits＝onestopbit；
              dcb．fBinary＝trUE； ／／二进制通讯格式
              dcb．fPar北y：FALSE；
              SetCommState(Hcom，&dcb) ／／串口参数配置            第3步，启动一个辅助线程，用于串口事件的处理。这里用他来监视串口状态，主线程则可专心进行数据处理。            HCommWatchThread ＝CreateThread ((LPSECURITY_ATtrIBUTES) NULL， (LPTHEARD_               START - ROUTINE) CommWatchPROC， GetSafeHwnd ( )，&dwThreadID)；               
              ASSERT(hCommWatchThread! =NULL)；            第4步，要为辅助线程写一个全局函数，主要完成数据接收的工作。            UNIT CommWatchProc(HWND hSendWnd)
              {DWORD dwEvtMask=0；
              SetCommMask(hCom，EV_RXCHAR︱EV_ _TXEMPTY)；
              ／／有哪些串口事件需要监视
              WaitCommEvent(hCom，&dwEvMask，Os)；
              ／／等待串口通讯事件的发生
              If(dwEvtMask&EV_RXCHAR)= =EV_RXCHAR)
              ／／缓冲区中有数据到达
              {COMSTART ComStari；
              DWORD dwLenlgth；
              ClearCommError(hCom，&dwErrorFlags，&ComStart)；
              DwLength=ComStat．cbInQuei ； ／／输入缓冲区有多少数据
              If(dwLenlTth>0)
              {BOOL fReadStari
              fReadStat = =ReadFile (hCom， 1pBuffer，dwLength，
              &dwBytesRead，，&Read_OS(npTTYInfO))；
              ／／读数据因为使用1pOverlapped结构，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； ／／缓冲区数据没有读完，继续
              ……}
              ∷ PostMESSage (( HWND ) hSendWnd， WM
              NOTIFYPROCESS，0，0)； ／／通知主线程，串口接到数据}            第5步，在主线程中发送下行命令：            BOOL f WriteStat；
              Char szBuffer[count]；
              ／／准备好发送的数据，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单片机串行通讯的实现            本文以单片机对温度传感器DSl820进行数据采集为例，实现单片机与PC机的通讯。限于篇幅，给出传送一个DSl820信号到串口的主要部分程序：            A2 EQU 2 ／／RA2接收数据端
              A1 EQU 1 ／／RAl发送数据
              RCVREG EQU 26
              R-COUNT EQU 27 ／／接收数据计数器
              T-COUNT EQU 28 ／／发送数据计数器
              MSB EQU 7
              NUM EQU 6B ／／设置下位机序号67
              NUM-ADDR EQU 2A ／／存储本机号码的地址
              SEN-CODE EQU 39 ／／传感器信号存放地址
              MAIN CALL SUB-INIT ／／初始化程序
              CALL SUB-REC ／／调用接收子程序
              CALL SUB_ COMP ／／对接收的数据进行处理
              CALL
              SUB_trANS ／／发送数据子程序
              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 ／／检测起始位
              GOTO RCVR ／／ 未检测到
              MOVL W2 ／／接收的数据位数
              MOVWF R_COUN
              R_NEXTCALL DELAY ／／调用延时程序
              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 ／／发送的数据位数
              MOVWF T_ COUNT
              MOVLW 2A
              MOVWF SEN_CODE
              BCF RA，A1 ／／设置发送起始位0
              T_NEXTCALL DELAY
              RRF SEN_CODE
              BTFSC STATUS，C
              BSF RA，A1 ／／发送数据位"1"
              BTFSS STATUS，C
              BCF RA，A1 ／／发送数据位"0"
              DECFS2T_COUNT
              GOTO T_NEXT
              CALL DELAY
              BSF RA，A1 ／／发送停止位
              RETURN
              EXITNOP
              END            4 结 语            本文所论述的通讯方法曾在对气体传感的在线检测中应用，由于DSl820为数字传感器，因此利用单片机可直接对DSl820操作，将温度值存储在单片机通用寄存器中，通过VC调用WinAPI函数对串口读写，可将温度值及气体传感器信号采集到PC机界面，从而实现对气体传感器在不同温度值下的在线检测。实践证明，利用VC开发通讯系统，从底层到上层直接面向用户，具有很强的调试功能，采用文中所述的方式构建的通讯在线检测系统工作稳定，数据传输可靠。                                    [/td]        [/tr]        [tr]          [td] [/td]        [/tr]        [tr]          [td]                       [/td]        [/tr]      [/table]    [/td][/tr]