單片機與PC機串口的通信功能研究

摘要：在自動控制系統(tǒng)中，通常將單片機和PC機組成上位機-下位機-控制系統(tǒng)，通過RS-232串口實現(xiàn)兩者之間的信息傳遞。當傳輸控制距離很長時可以在PC端添加串口轉(zhuǎn)換器提高傳輸信號強度。本文設計了一種通信傳輸方式，通過該方式可以利用PC的強大計算性能和顯示功能實現(xiàn)對單片機的靈活可控，實現(xiàn)對現(xiàn)場信號的實時采集、處理和監(jiān)控功能

關(guān)鍵詞：單片機；RS-232；PC機；實時數(shù)據(jù)采集

中圖分類號：TP368 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 16-0066-01

一、單片機與PC機串行通信的硬件系統(tǒng)連接

二、串口通信的通信協(xié)議

考慮到小型分散測控系統(tǒng)采用主從式控制結(jié)構(gòu)的實際情況，可將多個單片機的通信模式設置為模式1與PC機進行遠程串行通信。當PC機啟動通信功能并對某一單片機實現(xiàn)功能控制時，將每一片單片機設置一個片識別地址，也就是站號，只有當PC機發(fā)送的信號中的地址位與單片機中的片識別地址相一致時，該單片機才能根據(jù)接收信號對PC機做出響應，按系統(tǒng)要求向PC端發(fā)送應答數(shù)據(jù)。

具體的尋址實現(xiàn)可以采用軟件查找方法：單片機可以提供位尋址區(qū)，假如該單片機的尋址標志位被置為“1”，表示該單片機可以對PC端的數(shù)據(jù)進行接收；假如尋址標志位為“0”，表示該單片機無法響應PC端請求。通過對標志位的判斷結(jié)果決定是否將單片機地址與PC機地址進行比較，只有地址一致的單片機才可以將尋址標志位置為“1”，然后退出中斷服務程序；其他未響應單片機則直接退出中斷服務程序。

在發(fā)送端和接收端的信息傳輸中需要進行信息校驗，以保證傳輸信息的正確性和可靠性，一般情況下課采用累加和校驗。只有校驗結(jié)果正確時，收發(fā)端才能正確響應數(shù)據(jù)幀，進行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，否則將反饋信息傳輸出錯，要求發(fā)送端對數(shù)據(jù)進行重新發(fā)送。為防止“鎖死”現(xiàn)象的出現(xiàn)，該校驗方法需要限定重發(fā)次數(shù)，在限定次數(shù)內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)可被認定為有效，超出限定次數(shù)可認為發(fā)送失敗，跳過該數(shù)據(jù)傳輸，或結(jié)束通信返回失敗信號。

三、相應的軟件編程實現(xiàn)

在實現(xiàn)程序上，單片機端的通信程序采用MSC51匯編語言編程，通過中斷響應的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，其通信方式可通過技術(shù)手冊獲得；PC機端的通信程序可以采用VB編程方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，其通信方式采用事件驅(qū)動方式。通過MSCComm控件可以對串口進行初始化、收發(fā)數(shù)據(jù)等串行通信功能實現(xiàn)。

四、結(jié)語

在實際的工業(yè)過程中單片機與PC機的通信應用非常廣泛。本文系統(tǒng)具有一定的通用性，在實際應用中可根據(jù)實際需要對相關(guān)部分進行修改，滿足實際要求。實踐表明，本文系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，能夠滿足單片機與PC機串行通信中的實時采集數(shù)據(jù)和控制的要求。

參考文獻：

[1]甄任賀，俞壽益.單片機與PC機串行通信的實現(xiàn)方法[J].廣東技術(shù)示范學院學，2004，6.

[2]潘方.RS 232串口通信在PC機與單片機通信中的應用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35.