PIC單片機與PC機串行通信的實現(xiàn)

摘要 PIC系列單片機作為一款外設(shè)豐富性能優(yōu)良的單片機，被廣泛應用于各種控制系統(tǒng)。在微機測控系統(tǒng)中，用作上位機的PC機系統(tǒng)與用作下位機的單片機之間經(jīng)常要進行信息交換。為此提出了一種基于Visual C++的PIC18F452單片機與PC機之間串行通信的實現(xiàn)方法，給出了硬件電路圖和通信源程序，調(diào)試實驗表明，硬件設(shè)計與軟件開發(fā)達到了預期的功能要求。該方法為PIC單片機與PC機間串行通信的應用提供了良好的參考。
關(guān)鍵詞 PIC單片機；串行通信；Visual C++

隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，PIC單片機在工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、壓力和流量等參數(shù)進行監(jiān)測和控制中的應用越來越多。PC機具有強大的監(jiān)控和管理功能，而單片機則具有快速及靈活的控制特點，通過PC機的RS-232串行接口與外部設(shè)備進行通訊是許多測控系統(tǒng)中常用的通信解決方法。它不僅利用了單片機實時控制的特點又充分發(fā)揮了PC機運算能力強和存儲容量大的優(yōu)勢。在日常應用中通常需要進行大量的數(shù)據(jù)計算，而PIC單片機運算能力有限，必須借助PC機的數(shù)據(jù)處理能力，因此實現(xiàn)PIC單片機與PC機之間可靠數(shù)據(jù)傳輸變得尤為重要。
文中將使用PIC單片機的同步／異步串行模塊(USART)和計算機進行串口通信。PC機的通信軟件采用Visual C++6．0編寫，具體是利用MSComm控件完成與PIC單片機的通信。

1 異步串行通信的概念
PIC單片機與PC機之間的異步串行通信采用RS-232串行接口電路實現(xiàn)，利用PC機的串行接口進行數(shù)據(jù)傳輸。在異步通信中，數(shù)據(jù)是逐幀傳送的，其格式如圖1所示。

在幀格式中，一個字符由4部分組成：起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位。首先是一個起始位“0”，然后是5～8位數(shù)據(jù)，接下來是奇偶校驗位，最后是停止位“1”。起始位“0”信號只占用1位，用來通知接收設(shè)備一個待接收的字符開始到來。在不傳送字符時，線路上應保持為“1”。接收端不斷檢測線路的狀態(tài)，若連續(xù)為“1”以后又檢測到一個“0”，就知道要發(fā)來一個新字符，應立即準備接收。

2 接口器件介紹
2．1 電平轉(zhuǎn)換芯片
PC機與HC單片機通信使用RS-232串行總線標準。典型的RS-232信號在正負電平之間擺動，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送端驅(qū)動器輸出正電平電壓范圍為5～15 V，負電平為-15～-5 V。當無數(shù)據(jù)傳輸時，線上為TTL電平，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平為3～12 V與-12～-3 V之間。如此高的電壓是不能和單片機直接相連的，所以必須進行電平轉(zhuǎn)換。文中利用MAX232實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。MAX232芯片是由德州儀器公司推出的一款兼容RS-232標準的芯片。該器件包含2個驅(qū)動器、2個接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TTA／EIA-232-F電平。
2．2 信號接口介紹
PC機都有串行接口，一般用RS-232接口。與RS-232相匹配的連接器有DB-25、DB-15和DB-9，其引腳也各不相同。文中使用的是DB-9連接器，作為提供I／O卡或主板上COM1和COM2兩個串行接口的連接器，提供異步通信的9個信號。

3 硬件電路設(shè)計
3．1 PC機與PIG單片機的串行通信原理圖
PC機與PIC單片機串行通信原理如圖2所示，整個系統(tǒng)由3個部分組成。由于PC機與PIC單片機串行通信時采用RS-232協(xié)議，因此無論是單片機向PC發(fā)送數(shù)據(jù)，還是PC機向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)都必須通過MAX232進行電平轉(zhuǎn)換。在電路連接時，PC機的串口輸出應對應PIC單片機的串口輸入。