【正文】 夠知道一個(gè)位的狀態(tài)，有機(jī)會(huì)判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數(shù)據(jù)是否不同步。如果是奇校驗(yàn)，校驗(yàn)位位1，這樣就有3個(gè)邏輯高位。對(duì)于偶和奇校驗(yàn)的情況，串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位（數(shù)據(jù)位后面的一位），用一個(gè)值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€邏輯高位。有四種檢錯(cuò)方式：偶、奇、高和低。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時(shí)鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)也越慢。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺(tái)設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。c，停止位：用于表示單個(gè)包的最后一位。每個(gè)包是指一個(gè)字節(jié)，包括開始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。擴(kuò)展的ASCII碼是0～255（8位）。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。b，數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。波特率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值，但是波特率和距離成反比。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為4800Hz。例如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個(gè)bit。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)行通行的端口，這些參數(shù)必須匹配：a，波特率：這是一個(gè)衡量通信速度的參數(shù)。其他線用于握手，但是不是必須的。通信使用3根線完成：（1）地線，（2）發(fā)送，（3）接收。比如IEEE488定義并行通行狀態(tài)時(shí)，規(guī)定設(shè)備線總長不得超過20米，并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長度不得超過2米；而對(duì)于串口而言，長度可達(dá)1200米。盡管比按字節(jié)（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。如錄像機(jī)廠家中的Sony與松下對(duì)錄像機(jī)的RS422控制協(xié)議是有差異的，視頻服務(wù)器上的控制協(xié)議則更多了，如Louth、Odetis協(xié)議是公開的，而ProLINK則是基于Profile上的。 RS23RS422與RS485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS422基礎(chǔ)上制定了RS485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA485A標(biāo)準(zhǔn)。為改進(jìn)RS232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長到4000英尺（速率低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。電腦一般有兩個(gè)串行口：COM1和COM2，你到計(jì)算機(jī)后面能看到9針D形接口就是了。自IBM PC/AT開始使用簡(jiǎn)化了的9芯D型插座。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。RS232也稱標(biāo)準(zhǔn)串口，是目前最常用的一種串行通訊接口。但是僅僅是一個(gè)串行接口，也有著各種各樣不同的標(biāo)準(zhǔn)，比如：RS232C、RS422/RS485（這是我們一提到串口就會(huì)立刻想到的），上文中提到的SATA、USB，還有IEEE1394等等?，F(xiàn)在，在我們的計(jì)算機(jī)中，即使硬盤與主板、CPU之間的數(shù)據(jù)傳輸都是使用SATA進(jìn)行傳輸?shù)模⊿ATA——Serial Advanced Technology Attachment，串行高級(jí)技術(shù)附件）。第一章 RS232接口 關(guān)于串行傳輸計(jì)算機(jī)與外界進(jìn)行通信的方式有串行通信和并行通信兩種，并行通信是一條信息的各個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)被傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，相?duì)應(yīng)的，串行通信就是一條信息的各個(gè)數(shù)據(jù)位按順序進(jìn)行傳輸。由于RS232在微機(jī)通信接口中廣泛采用，技術(shù)已相當(dāng)成熟。另外，就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便于檢索；或者把數(shù)據(jù)恢復(fù)成原來物理量的形式，以可輸出的形態(tài)在輸出設(shè)備上輸出，例如打印，顯示，繪圖等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理要用存儲(chǔ)器把采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行管理和調(diào)用。數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)輸入通道，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)輸出及顯示這五個(gè)部分組成。數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的必然產(chǎn)物?？傊徽撛谀膫€(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)采集與處理將直接影響工作效率和所取得的經(jīng)濟(jì)效益。隨著工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，多路數(shù)據(jù)采集勢(shì)必將得到越來越多的應(yīng)用，為適應(yīng)這一趨勢(shì)，作這方面的研究就顯得十分重要。數(shù)據(jù)采集是工、農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的一環(huán)，在醫(yī)藥、化工、食品、等領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中，往往需要隨時(shí)檢測(cè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度、濕度、流量及壓力等參數(shù)。及至90年代至今，在國際上技術(shù)先進(jìn)的國家，數(shù)據(jù)采集技術(shù)已經(jīng)在軍事，航空電子設(shè)備及宇航技術(shù)，工業(yè)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。該階段的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)主要有兩類，一類以儀器儀表和采集器，通用接口總線和計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。由于這種數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的性能優(yōu)良，超過了傳統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)儀表和專用數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，因此獲得了驚人的發(fā)展。數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的發(fā)展起始于20世紀(jì)50年代，1956年美國首先研究了用在軍事上的數(shù)字采集系統(tǒng)。在生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)幾乎無處不在，凡是有自動(dòng)檢測(cè)及控制的地方都會(huì)有數(shù)據(jù)集采機(jī)系統(tǒng)的身影出現(xiàn)；從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從空中，地面到地下，凡是能想象到的地方都有使用數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的需求。 圖 01 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的任務(wù)就是采集傳感器輸出的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)據(jù)信號(hào)，然后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和處理，得出所需的數(shù)據(jù)。這樣一個(gè)系統(tǒng)就是我們所需要的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展，以前的指針式儀器儀表逐漸被現(xiàn)代化的電子儀器代替，并且很多都帶有功能齊全的數(shù)據(jù)采集、顯示功能。數(shù)據(jù)采集時(shí)，有一些基本原理要注意，還有更多的實(shí)際的問題要解決。各數(shù)據(jù)采集種類型信號(hào)采集的難易程度差別很大。在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，數(shù)據(jù)采集的重要性是十分顯著的。盡管數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)不同的應(yīng)用需求有不同的定義，但各個(gè)系統(tǒng)采集、分析和顯示信息的目的卻都相同。數(shù)據(jù)采集的目的是為了測(cè)量電壓、電流、溫度、壓力或聲音等物理現(xiàn)象。數(shù)據(jù)采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。直到現(xiàn)在，我們也不能說我們的測(cè)量技術(shù)達(dá)到了成熟，仍然有各種各樣的物理量要通過很復(fù)雜的方式才能測(cè)量?？萍嫉陌l(fā)展不僅僅受制于理論的發(fā)展，也受制于測(cè)量、記錄、工程加工的方式。s data transmission, control and status monitoring.This paper first introduced how to control of the serial port under Windows, then use API to design software to control serial port sending, receiving data and instructions. Finally, according to the demand, we designed PC software by Visual Studio 2010 to control a laser power meter based on RS232 interface, realized data acquisition and realtime analysis.Keywords: SerialPort RS232 PC Software目錄緒論 1 1 2第一章 RS232接口 5 關(guān)于串行傳輸 5 RS232接口簡(jiǎn)介 6 串口通信原理 7 RS232串口通信基本方法 8第二章 Windows下串口通信的實(shí)現(xiàn) 11 概述 11 MSComm控件介紹 11 Windows API 串口編程 13第三章 3Σ激光功率計(jì)的操作方法 15 指令、數(shù)據(jù)的基本格式要求 15 功率計(jì)的基本命令及使用 15 功率計(jì)常用命令一覽 16第四章 數(shù)據(jù)采集上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì) 19 程序通信核心：TSigma類 19 程序主要功能的設(shè)計(jì) 24第五章 程序功能的測(cè)試 31第六章 結(jié)束語 35參考文獻(xiàn) 37附錄 程序部分代碼 39TSigma 類 39程序的視類（View類） 48程序的文檔類（Document類） 60緒論 關(guān)于數(shù)據(jù)采集自從人類開始對(duì)自然界開始認(rèn)識(shí)以來，就有了測(cè)量、記錄。最后，根據(jù)需求，利用Visual Studio 2010設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件對(duì)基于RS232接口的激光功率計(jì)實(shí)現(xiàn)控制，數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)分析。班級(jí)050811學(xué)號(hào)08081068題目：基于RS232接口的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)研究學(xué)院：技術(shù)物理學(xué)院專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)生姓名：于碩摘要RS232接口作為計(jì)算機(jī)通訊的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口在設(shè)備的通信傳輸，控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本文首先介紹了在windows下對(duì)串口的控制，并使用API設(shè)計(jì)軟件控制串口實(shí)現(xiàn)收發(fā)數(shù)據(jù)、指令。關(guān)鍵字：串口 RS232 上位機(jī)ABSTRACTRS232 interface as standard puter munication interface is widely used in the device39。從古時(shí)的結(jié)繩計(jì)數(shù)，到近代的各種指針式儀器，再到現(xiàn)在的各種數(shù)字式儀表、儀器，以及虛擬儀器，每一次測(cè)量技術(shù)的革新，都直接推動(dòng)了科技的進(jìn)步。例如伽利略式望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明直接催動(dòng)了一系列天文界的重大發(fā)現(xiàn)，扭秤的使用為萬有引力系數(shù)的測(cè)量奠定了基礎(chǔ)。這些不可避免的催生了數(shù)據(jù)采集技術(shù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)?；赑C的數(shù)據(jù)采集，通過模塊化硬件、應(yīng)用軟件和計(jì)算機(jī)的結(jié)合，進(jìn)行測(cè)量。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整合了信號(hào)、傳感器、激勵(lì)器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和應(yīng)用軟件。它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。實(shí)際采集時(shí)，噪聲也可能帶來一些麻煩。在科研工作和學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常用到一些儀器儀表。在新的工具給我們帶來便利的同時(shí)，我們也會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問，以前我們采集了數(shù)據(jù)記錄在紙上，現(xiàn)在是否可以直接將儀器與電腦連接，將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)轿覀兊碾娔X中？答案是肯定的，我們通過智能儀器提供的數(shù)據(jù)接口與PC機(jī)連接，不但實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集，并且還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、并永久的保存下來。一般說來，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集電路三部分組成，如圖01所示。并計(jì)算得到的數(shù)據(jù)經(jīng)行顯示或打印，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)某些物理量的實(shí)時(shí)控制。因此，對(duì)本課題的研究有極其廣闊的發(fā)展前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。20世紀(jì)70年代中后期，隨著微型機(jī)的發(fā)展，誕生了采集器，儀表同計(jì)算機(jī)溶為一體的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。到了80年代隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的到了極大的發(fā)展，開始出現(xiàn)了通用的數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。第二類以數(shù)據(jù)采集卡，標(biāo)準(zhǔn)總線和計(jì)算機(jī)構(gòu)成。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，還要對(duì)某一檢測(cè)點(diǎn)任意參數(shù)能夠進(jìn)行隨機(jī)查尋，將其在某一時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換提取出來，以便進(jìn)行比較，做出決策，調(diào)整控制方案，提高產(chǎn)品的合格率，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。在科學(xué)研究中，運(yùn)用數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)可獲得大量的動(dòng)態(tài)信息，也是獲取科學(xué)數(shù)據(jù)和生成知識(shí)的重要手段之一。此外，也可以構(gòu)成強(qiáng)有力的信息處理系統(tǒng),這樣對(duì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，從嚴(yán)格的意義上來說，應(yīng)該是用計(jì)算機(jī)控制的多路數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)或巡回檢測(cè)，并且能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)行存儲(chǔ)、處理、分析計(jì)算以及從檢測(cè)的數(shù)據(jù)中提取可用的信息，供顯示、記錄、打印或描繪的系統(tǒng)。輸入通道要實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的檢測(cè)，采樣和信號(hào)轉(zhuǎn)換等工作。數(shù)據(jù)處理就是從采集到的原始數(shù)據(jù)中，刪除有關(guān)干擾噪聲，無關(guān)信息和必要的信息，提取出反映被測(cè)對(duì)象特征的重要信息。數(shù)據(jù)輸出及顯示就是把數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行輸出和顯示。在近端與遠(yuǎn)端通信過程中，采用串行RS232標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸。通常認(rèn)為，并行通信的傳輸速率要優(yōu)于并行通信，但實(shí)際上，這一優(yōu)勢(shì)只能在傳輸距離近、傳輸頻率相同的時(shí)候體現(xiàn)出來，隨著傳輸頻率的提高，并行傳輸中信號(hào)線之間的干擾愈發(fā)明顯，而串行傳輸?shù)男盘?hào)線只有一根，不存在干擾的問題。我們最常用的U盤，計(jì)算機(jī)各種外設(shè)使用的我們?cè)僖彩煜げ贿^的USB接口也是串行接口。串行通信接口的基本任務(wù)是： 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的格式化 進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換 控制數(shù)據(jù)傳輸速率 進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè) 進(jìn)行TTL與EIA電平轉(zhuǎn)換 提供接口標(biāo)準(zhǔn)所要求的信號(hào)線 RS232接口簡(jiǎn)介圖 DB9串口外觀RS232串行接口屬于個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)及電信應(yīng)用領(lǐng)域中最為成功的串行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；而RS422和RS485串行接口則是工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中最為成功的串行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，上述這些數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)并不直接相互兼容，但在電信、自動(dòng)控制及儀器儀表應(yīng)用中，往往需要在其之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的RS232C接口標(biāo)準(zhǔn)有22根線，采用標(biāo)準(zhǔn)25芯D型插頭座。至今25芯插頭座現(xiàn)代應(yīng)用中已經(jīng)很少采用。 RS422由RS232發(fā)展而來，它是為彌補(bǔ)RS232之不足而提出的。RS422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA422A標(biāo)準(zhǔn)。由于EIA提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“RS”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以RS作前綴稱謂。因此在視頻界的應(yīng)用，許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議，或公開或廠家獨(dú)家使用。 串口通信原理串口通信的概念非常簡(jiǎn)單，串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)。它很簡(jiǎn)單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。典型地，串口用于ASCII碼字符的傳輸。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)在另一根線上接收數(shù)據(jù)。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。它表示每秒鐘傳送的bit的個(gè)數(shù)。當(dāng)我們提到時(shí)鐘周期時(shí)，我們就是指波特率例如如果協(xié)議需要4800波特率，那么時(shí)鐘是4800Hz。通常電話線的波特率為14400，28800和36600。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通信，典型的例子就是GPIB設(shè)備的通信。當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)信息包