PC機與PIC單片機串行通訊的實現(xiàn)
隨著計算機應用技術和微機網(wǎng)絡技術的發(fā)展,計算機與其外部設備之間的數(shù)據(jù)傳輸越發(fā)顯得重要。而串行通訊技術是實現(xiàn)這一功能的有效途徑,他具有使用方便、數(shù)據(jù)傳輸可靠、適用于遠距離通訊的特點,在工業(yè)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、檢測等系統(tǒng)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(xiàn)
1.1 異步串行通訊的原理
在異步通訊中,數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)(規(guī)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(tài),若連續(xù)為"1"以后又檢測到一個"o",就知道發(fā)來一個新字符,應馬上準備接收。
1.2 硬件電路的實現(xiàn)
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(xiàn),利用計算機的串行接口進行數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換,采用MCl488和MCl489芯片可分別實現(xiàn)TTL-RS232和RS232-TTL 之間的電平轉(zhuǎn)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(huán)境下運行,VC實現(xiàn)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(shù)據(jù)驅(qū)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(shù)對串口進行操作。
本文以VC++6.0調(diào)用Win API函數(shù)為例編程實現(xiàn)。Win API函數(shù)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(shù)
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(jié)構(gòu),這正是使用API函數(shù)實現(xiàn)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(qū)動的類型
SetupComm(hCom,1024,512); //設置輸入緩沖區(qū)的大小
PurgeComm (hCom, PURGE TXABORT ︱ PURGE RXABORT︱PURGETXCLEAR︱PURGE RXCLEAR);
//清理輸入輸出緩沖區(qū)
COMMTIMEOUTS Comm丁imeOuts;
//定義超時結(jié)構(gòu),井填寫該結(jié)構(gòu)
SetCommTimeOuts (hCom,CommTimesOuts);
//設置讀寫操作所允許的超時
DCB dcb; //設置數(shù)據(jù)控制快的結(jié)構(gòu)
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(shù)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(jiān)視串口狀態(tài),主線程則可專心進行數(shù)據(jù)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(shù),主要完成數(shù)據(jù)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(jiān)視
WaitCommEvent(hCom,dwEvMask,Os);
//等待串口通訊事件的發(fā)生
If(dwEvtMaskEV_RXCHAR)= =EV_RXCHAR)
//緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)到達
{COMSTART ComStari;
DWORD dwLenlgth;
ClearCommError(hCom,dwErrorFlags,ComStart);
DwLength=ComStat.cbInQuei ; //輸入緩沖區(qū)有多少數(shù)據(jù)
If(dwLenlTth>0)
{BOOL fReadStari
fReadStat = =ReadFile (hCom, 1pBuffer,dwLength,
dwBytesRead,,Read_OS(npTTYInfO));
//讀數(shù)據(jù)因為使用1pOverlapped結(jié)構(gòu),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(qū)數(shù)據(jù)沒有讀完,繼續(xù)
……}
∷ PostMessage (( HWND ) hSendWnd, WM
NOTIFYPROCESS,0,0); //通知主線程,串口接到數(shù)據(jù)}
第5步,在主線程中發(fā)送下行命令:
BOOL f WriteStat;
Char szBuffer[count];
//準備好發(fā)送的數(shù)據(jù),放在szBuffer[]中
FWrirteStar=WriteFile(hCom,szBuffer,dwbytesToWrite,
dwBytesWrittenWRITE_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(xiàn)
本文以單片機對溫度傳感器DSl820進行數(shù)據(jù)采集為例,實現(xiàn)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(shù)據(jù)端
A1 EQU 1 //RAl發(fā)送數(shù)據(jù)
RCVREG EQU 26
R-COUNT EQU 27 //接收數(shù)據(jù)計數(shù)器
T-COUNT EQU 28 //發(fā)送數(shù)據(jù)計數(shù)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(diào)用接收子程序
CALL SUB_ COMP //對接收的數(shù)據(jù)進行處理
CALL
SUB_TRANS //發(fā)送數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)位數(shù)
MOVWF R_COUN
R_NEXTCALL DELAY //調(diào)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(fā)送的數(shù)據(jù)位數(shù)
MOVWF T_ COUNT
MOVLW 2A
MOVWF SEN_CODE
BCF RA,A1 //設置發(fā)送起始位0
T_NEXTCALL DELAY
RRF SEN_CODE
BTFSC STATUS,C
BSF RA,A1 //發(fā)送數(shù)據(jù)位"1"
BTFSS STATUS,C
BCF RA,A1 //發(fā)送數(shù)據(jù)位"0"
DECFS2T_COUNT
GOTO T_NEXT
CALL DELAY
BSF RA,A1 //發(fā)送停止位
RETURN
EXITNOP
END
4 結(jié) 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(shù)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(diào)用WinAPI函數(shù)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(xiàn)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(fā)通訊系統(tǒng),從底層到上層直接面向用戶,具有很強的調(diào)試功能,采用文中所述的方式構(gòu)建的通訊在線檢測系統(tǒng)工作穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸可靠。
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