PC機與PIC單片機串行通訊的實現

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(dwEvtMaskEV_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，
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

　　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。