PCMCU串行通信的应用设计方法-周立功单片机.PDF

广州周立功单片机发展有限公司 Tel 020 38730977 Fax Http:// PC MCU 串行通信的应用设计方法 摘要 本文详细地介绍了在 Win32 环境下通过调用通信 API 函数以异步方式来实现 PC 机和 MCS 51 单片机之间的通信过程 给出了软硬件设计机理以及详细的通信协议说明 发表此文目的希望能够起到抛 砖 引玉的 作用 欢迎各位 热心的 网友帮 助我们 提出更 好的 改进意 见 以 期达到资 源共享 请 与 tech@ 联系! 一 前言 RS232C 串行通信在控制领域里应用得很广泛 但在实际应用中又会因所控制的对象 所解决的问题不 同而各具特点 本文所涉及的是 传输距离不超过 15 米 所传输数据量较小的 PC 机和单片机的通信 如 PC 机对 IC 卡的读写 PC 机对单片机烧写器的数据转输以及其它一些具有类似特点的智能化仪器和仪表中 的数据通信 下面就硬件连接和软件设计两大问题分别展开详细论述 二 硬件连接 正如前言所述 本文论述的对象是近程小批量的数据通信 所以我们在设计时 硬件上采用 3 线制 RXD TXD GND 软握手的零 MODEM 方式 即 将 PC 机和单片机的 发送数据线 TXD 与 接 收数据 RXD 交叉连接 二者的地线 GND 直接相连 而其它信号线如握手信号线均不用 而采用 软件握手 这样即可以实现预定的任务 又可以简化电路设计 节约了成本 但由于 RS232C 是早期为促进公用电话网络进行数据通信而制定的标准 其逻辑电对地是对称的 与 TTL MOS 逻辑电平完全不同 逻辑 0 电平规定为+5 +15V 之间 逻辑 1 是电平为 -5 -15V 之间 因 此 在将 PC 机和单片机的 RXD 和 TXD 交叉连接时 必须进行电平转换 图 1 即为通信时的硬件连接图 其中器件 HIN232 完成逻辑电平转换的任务 图 1 PC MCU 串行通信硬件连接图 注注 在 PC 机中 9 针 RS232 接 口中 2 线 RXD 3 线 TXD 5 线 GND 注注 而在 25 针的 RS232 接 口中 3 线 RXD 2 线 TXD 7 线 GND - 1 - 广州周立功单片机发展有限公司 Tel 020 38730977 Fax Http:// 三 软件设计 在进行数据通信的软件设计时 必须解决好两个方面的问题 一是可靠性 二是速度 而这两方面的 问题 可靠性是第一位的 速度只能是在可靠 的基础上的速度 可靠快速转输的实现 需要上 下位机软 件以及通信协议等各个环节的可靠和其间的相互配合 下文将从通信协议的设计 PC 上位机软件设计以及单片机软件设计 3 部分叙述通信程序的实现过程 1. 通信协议的设计 1. 1 通信协议概述 在设计 PC MCU 通信协议时 需说明一点 在本系统的实际通信中 PC 机永远是主控者 单片机 只是被动接收者 因此 通信协议较双方互为主控者时简单 本通信协议的设计思想是基于帧传输方式 即在向 RS232 串口发送命令信号 应答信号及数据信号时 是一帧一帧地发送的 为了使数据快速可靠地传输 将每一帧数据唯一对应一命令帧