PC机与PIC单片机串行通讯的实现

      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,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。