【正文】 是 1 300、 1200、 2400、 4800、 9600、和 19200 等。 2 發(fā)送接收時鐘 在串行通信中，二進制系列是以數(shù)字信號波形的形式出現(xiàn)的，對這些連續(xù)的數(shù)字波形的死尸發(fā)送和接受是在發(fā)送 /接收時鐘的控制下進行的。在接收數(shù)據(jù)時，接收器在接受時鐘的有效沿（上升沿）作用下對接收數(shù)據(jù)按位采樣，并按位串行移入移位寄存器。 發(fā)送 /接收時鐘頻率與波特率的關(guān)系如下： 發(fā)送 /接收時鐘頻率 =n * 發(fā)送 /接收波特率 表達式中的 n=1， 16， 64。 當 n=16 時，發(fā)送 /接收時鐘頻率 =。 在實際應(yīng)用中，可根據(jù)要求的傳輸波特率和錯選擇的倍數(shù) n 來確定發(fā)送 /接收時鐘頻率。 RS232C 標準規(guī)定，當數(shù)據(jù)傳輸速度小于20kbit/s，并且電纜的電容負荷小于 2500pF時，傳誦距離小于 30m。在實際應(yīng) 用中，對遠距離傳輸，一干都需要加入 Modem[3]。在約定中對數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢錯方式以及控制字符定義等做出統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方必須共同遵守。 目前，采用的串行通信協(xié)議有兩類：異步通信和同步通信。面向字節(jié)計數(shù)的同步協(xié)議主要用于 DEC 公 司的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。在傳輸一個字符時總是以起始位開始，以停止位結(jié)束。因為異步通信的實質(zhì)是字符的發(fā)送是隨機的，接收方通?？蓹z測到如下一些錯誤： （ 1）奇偶錯。一般，接收方檢測到奇偶錯時，則要求發(fā)送方重新發(fā)送。在上一個字符還 未被處理器讀出前，本次又接收到一個字符，則會引起超越錯。通常，接收方檢測到超越錯時，可提高處理器周期檢測的速率或接收和發(fā)送雙方重新修改后的數(shù)據(jù)傳輸速率。 （ 3）幀格式錯。一般來說，幀格式錯的原因比較復(fù)雜，可能時雙方協(xié)議的數(shù)據(jù)格式不匹配、線路噪聲改變了停止位的狀態(tài)或因時鐘不匹配或不穩(wěn)定未能按照協(xié)議裝配成一個完整的字符幀等。 ? 面向字符的同步傳輸方式 這種協(xié)議的典型代表是 IBM 公司在 20 世紀 60 年代制定的二進制同步通信協(xié)議BSC，它是按照對話習(xí)慣，為半雙工傳輸設(shè)計的面向字符的同步通信協(xié)議。本次畢業(yè)設(shè)計所采用的通信協(xié)議就是基于該種協(xié)議。最有代表性的同步協(xié)議有 三種： SDLC HDLC ADCCP 這些協(xié)議的特點是所傳輸?shù)囊粋蓴?shù)據(jù)可以是任意位，是靠約定的位組合模式，不是靠特定字符來標志偵的開始和結(jié)束 [3]。這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線少，在遠距離通信中可以節(jié)約通信成本，當然，其傳輸速度比并行 傳輸慢。 在數(shù)據(jù)輸入過程中，數(shù)據(jù) 1 位 1位地從外設(shè)進入接口的“接收移位寄存器”，當“接收移位寄存器”中已接收完 1個字符的各位后，數(shù)據(jù)就從“接收移位寄存器”進入“數(shù)據(jù)輸入寄存器”。（并行讀取，即 D7— D0 同時被讀至累加器中）。 在數(shù)據(jù)輸出過程中， CPU把要輸出的字符 （并行地）送入“數(shù)據(jù)輸出寄存器”，“數(shù)據(jù)輸出寄存器”的內(nèi)容傳輸?shù)健鞍l(fā)送移位寄存器”，然后由“發(fā)送移位寄存器”移位，把數(shù)據(jù) 1 位 1 位地送到外設(shè)。 接口中的“控制寄存器”用來容納 CPU 送給此接口的各種控制信息，這些控制信息決定接口的工作方式。例如，用狀態(tài)寄存器的 D5 位為“ 1”表示“數(shù)據(jù)輸出寄存器空”，用 D0 位表示“數(shù)據(jù)輸入寄存器滿”，用 D2 位表示“奇偶檢驗錯”等。 串行通信具有連接簡單、使用靈活方便、數(shù)據(jù)傳遞可靠等優(yōu)點，在工業(yè)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和實時控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。 Windows 9x支持基于線程的搶先式多任務(wù)處理。每個進程至少有一個主線程，還可包括若干子線程，線程間獨立運行。基于線程的多任務(wù)使得同一程序的兩個或多個部分可以同時運行。 操作系統(tǒng)在給各個線程分配 CPU 時間片時，通過其本身的調(diào)度機制來評價各個活動線程的優(yōu)先級，優(yōu)先執(zhí)行優(yōu)先級別高的活動線程，掛起優(yōu)先級別低的活動線程；當活動線程優(yōu)先級別相同時，系統(tǒng)調(diào)度程序則以輪轉(zhuǎn)方式分配 CPU 時間片 。 Windows 9x系統(tǒng)提供的開放式通用功能增強接口 Win32 API(應(yīng)用編程接口 )是一個復(fù)雜函數(shù)、消息的集合。 在開發(fā)微機控制系統(tǒng)的過程中，我們經(jīng)常需要通過 RS232 串行接口與外部設(shè)備進行通信。在 DOS 時代，編寫串行通信程序是一件相當復(fù)雜的工作，程序員需要具備相當?shù)挠布R，對可編程串行通信接口芯片的內(nèi)部寄存器定義、工作方式、指令字等相關(guān)內(nèi)容有所了解，才有可能著手編寫程序，大量的時間和精力都花在了如何與硬件打交道上，而不是花在我們的主要目的 —— 獲取與處理數(shù)據(jù)上；在 Windows 下，Win32API 提供了使用 CreateFile/WriteFile 等文件 I/O 函數(shù)進行串行口操作的方法，但是在實現(xiàn)上仍然是相當煩瑣的。利用已有的 ActiveX 控件，我們只需要編寫少量的代碼，就可以輕松高效地完成任務(wù) [4]。 ActiveX 控件包括一系列的屬性、方法和事件，使用 ActiveX 控件的應(yīng)用程序和 ActiveX 控件之間的工作方式是客戶／服務(wù)器方式，即應(yīng)用程序通過 ActiveX 控件提供的接口來訪問 ActiveX 控件的功能 [5]。具體的來說，它提供了兩種處理通信問題的方法：一是事件驅(qū)動(Event－ driven)方法，一是查詢法。 19 本章小結(jié) 本章首先介紹了串口通信 的概念和它的應(yīng)用領(lǐng)域，其次為了全面了解串口知識，從串口在通信中的優(yōu)缺點、串口的工作方式、數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性控制、速率與傳輸距離的關(guān)系、通信協(xié)議和工作原理等方面加以闡述，希望通過這幾個方面的論述能夠?qū)Υ诘幕A(chǔ)知識進行總結(jié)和回顧，為后面的文件傳輸系統(tǒng)設(shè)計打下基礎(chǔ)。 常見的單片機系統(tǒng)都具備一個串行口（如 80C51 系列），有的還具備了兩個串行口（如 DS80C320 系列）甚至多個串行口。 串行通信雖然有其自身優(yōu)點：如適合長距離通信，有一定的糾錯能力等，但并行通信在短距離（數(shù)米范圍內(nèi)）傳輸過程中的優(yōu)點是顯而易見的。而且單片機與 PC 機的串口數(shù)據(jù)必須一一對等，否則不能傳輸 。其次， PC機的串口電平值為 +12V~12V，單片機是 TTL電平（ 0+5V），兩者必須要經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換芯片進行電平間的轉(zhuǎn)換。而對于單片機，串口（ UART）是最常用的端口，尤其對于存在兩個或多個串口的單片機來說，充分利用串口進行通信是非常重要的。實質(zhì)上就是一個數(shù)據(jù)串 并、并 串轉(zhuǎn)換的過程。由此可見后面兩個端口都不是完全的 8 位 [7]。 雙列直插式 74LS164 引腳定義，其中： QAQH為并行輸出的數(shù)據(jù)，送入 PC機并口 378H端口（接收數(shù)據(jù)的 8 個數(shù)據(jù)位）；單片機串口輸出的數(shù)據(jù)從 AB 輸入； CLR 信號用于清 21 除輸出數(shù)據(jù)（通常用在移位完成時）；內(nèi)部數(shù)據(jù)移位依靠時鐘 CLK信號上升沿（由單片機 TX提供）控制。 雙列直插式 74LS165 引腳定義，其中： AH 為并行輸入的數(shù)據(jù)，接 PC機并口 378H端口（接收數(shù)據(jù)的 8個數(shù)據(jù)位）；單 片機串口接收的數(shù)據(jù)（ RXD端口）從 QH輸入； SH/LD信號用于重新裝載數(shù)據(jù)（通常用在數(shù)據(jù)完全移出后）； SER是用于填充數(shù)據(jù)移出后的空位的邏輯電平信號（邏輯 1或 0）；而數(shù)據(jù)是否移動由 CLK INH 和 CLK 聯(lián)合控制；內(nèi)部數(shù)據(jù)移位依靠時鐘 CLK 信號（仍由單片機的 TXD 提供）上升沿控制。將單片機的 、 口分別與 PC 并口的第 15 腳、第 16 腳相連。 軟件方面，由于是用串口進行 并行 通信，因此就不能將串口的工作方式設(shè)置為方式 0（移位寄存器輸入 /輸出方式）以外的其他方式。串行數(shù)據(jù)通過 RXD 輸入 /輸出， TXD 用于發(fā)送控制輸入輸出數(shù)據(jù)移 位的時鐘脈沖。 e 小結(jié) 現(xiàn)在單片機的應(yīng)用越來越廣泛，單片機與 PC之間的通信是一個非常重要的應(yīng)用。最簡單的方法是將 PC的并口對應(yīng)引腳與單片機的 P1口和 P3 口直接相連，然后軟件上實現(xiàn)。下位機能夠通過串口通信及時地把現(xiàn)場的狀態(tài)信息傳送給上位機，而上位機也能夠通過串口通信接收現(xiàn)場信息 ，進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析、計算、信息存儲、狀態(tài)顯示等。因此，串口通信在整個控制系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性的作用。他將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機 22 技術(shù)結(jié)合在一起，具有高可靠性、適應(yīng)工業(yè)過程現(xiàn)場以及強大的聯(lián)網(wǎng)功能等特點，被廣泛應(yīng)用。 在微機與 PLC 之間構(gòu)成的集散控制系統(tǒng)中，多數(shù)是由一臺 PC 機與數(shù)臺 PLC 之間形成 1∶ N的通信模式。該集散控制系統(tǒng)中， PLC與微型計算機之間的通訊顯得尤為 重要。 編程電纜將 PLC 的編程口和微型計算機的 RS232 口連接起來，將 PLC 用戶程序由微型計算機編程環(huán)境傳到 PLC 用戶程序區(qū)，其編程口大多沒有被再利用。也就是說，可利 用此編程口實現(xiàn)微型計算機和 PLC 的數(shù)據(jù)通訊，將 PLC的工作狀態(tài)納入微型計算機管理之下 ， 用可視化編程語言實現(xiàn) PC 機與 PLC 網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)通訊的技術(shù) [9]。也有人根據(jù) Modem 的諧音，將其稱之為 “貓 ”。當兩臺計算機要通過電話線進行數(shù)據(jù)傳輸時，就需要一個設(shè)備負責(zé)數(shù)模的轉(zhuǎn)換。而計算機和 Modem之間通過串口線或網(wǎng)線進行連接，串口設(shè)備起到了數(shù)字信號和電氣信號之間轉(zhuǎn)換器的作用。經(jīng)過調(diào)制的信號通過電話載波傳送到另一臺計算機之前，也要經(jīng)由接收方的 Modem負責(zé)把模擬信號還原為計算機能識別的數(shù)字信號，這個過程我們稱 “解調(diào) ”。 Modem（調(diào)制解調(diào)器）由發(fā)送、接收、控制、接口、操縱面板及電源等部 分組成。 Modem接收部分接收來自線路的信號，經(jīng)濾波、反調(diào)制、電平轉(zhuǎn)換后還原成數(shù)字信號送入數(shù)字終端設(shè)備 [13]。數(shù)據(jù)終端設(shè)備，即通信系統(tǒng)中的終端，如我們使用的計算機，它是數(shù)據(jù)的 23 源頭或目的地；通信線路，是數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的通信電纜設(shè)備；數(shù)據(jù)通信設(shè)備， Modem 及其連接電纜等就是數(shù)據(jù)通信設(shè) 備這部分。 利用 VC++開發(fā)串口通信程序的方法和特點 在 Windows 環(huán)境下，利用 Visual C++ 實現(xiàn)串行通信主要有兩種編程方法： （ 1） 使用 Windows Visual C++ MSComm 控件； （ 2） 調(diào)用 Windows 的 API函數(shù)。而且這種方法經(jīng)常發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況，不能滿足實時系統(tǒng)的需求。 Windows 的 32 位 API 主要是一系列很復(fù)雜的函數(shù)、消息的集合，它可以看作是 Windows系統(tǒng)為在其下運行的各種開發(fā)系統(tǒng)提供的開放式通用功能增強接口。所以，在本次畢業(yè)設(shè)計中通過調(diào)用 API函數(shù)來實現(xiàn)串行通 信 [15]。 它 在串口編程時非常方便， 它 實際上是調(diào)用了 API 函數(shù)，但程序員不必再了解復(fù)雜的 API 函數(shù)就可控制串行通信。 在 PC 串行端口通信時，使用了十幾條線進行信號傳輸。 DTR 線：用于傳輸 PC 發(fā)往串口 MODEM 等設(shè)備的信號，該信號表示 PC 是否已經(jīng)準備好。 DSR 線：用于傳輸串口 MODEM 等設(shè)備發(fā)往 PC的信號，該信號表示 MODEM 等設(shè)備是否已經(jīng)做好操作準備。 CD 線：用于傳輸串口 MODEM 等設(shè)備發(fā)往 PC 的信號，該信號表示 MODEM 已經(jīng)和遠方的設(shè)備建立了聯(lián)系。通過對屬性的操作，就可以完成串行口的查詢、設(shè)置及通信 [11]。 語法： [value ] (value 一整型值，說明端口號。但是如果用 PortOpen屬性打開一個并不存在的端口時， MSComm控件會產(chǎn)生錯誤 68（設(shè)備無效）。 2RThreshold 屬性：在 MSComm 控件設(shè)置 CommEvent 屬性為 EvReceive 并產(chǎn)生 OnComm 之前，設(shè)置并返回的要接 收的字符數(shù)。） 說明： 當接收字符后，若 Threshold 屬性設(shè)置為 0（缺省值）則不產(chǎn)生 Non 事件。 3CTSHolding屬性：確定是否可通過查詢 Clear To Send (CTS) 線的狀態(tài)發(fā)送數(shù)據(jù)。該屬性在設(shè)計時無效，在運行時為只讀。 False Clear To Send 線為低電平。 Clear To Send 線用于 RTS/CTS (Request To Send/Clear To Send) 硬件握手。 4SThreshold 屬性： MSComm 控件設(shè)置 CommEvent 屬性為 EvSend 并產(chǎn)生OnComm 事件之前，設(shè)置并返回傳輸緩沖區(qū)中允許的最小字符數(shù)。說明：若設(shè)置 Sthreshold 屬性為 0（缺省值），數(shù)據(jù)傳輸事件不會產(chǎn)生 OnComm 事件。如果在傳輸緩沖區(qū)中的字符數(shù)小于 value， CommEvent 屬性設(shè)置為 EvSend，并產(chǎn)生 OnComm 事件。例如，如果 Sthreshold 等于 5，僅當在輸出隊列中字符數(shù)從 5 降到 4時， EvSend 才發(fā)生。5Handshake 常數(shù)如表 31 所示。 表 32 OnComm 常數(shù) 常數(shù) 值 描述 EvSend 1 發(fā)送事件 EvReceive 2 接收事件 EvCTS 3 cleartosend 線變化 26 EvDSR 4 dataset ready 線變化 EvCD 5 carrier detect 線變化 EvRing 6 振鈴檢測 EvEOF 7 文件結(jié)束 7Error 常數(shù)如表 33 所示。 表 34 InputMode 常數(shù) 常數(shù) 值 描述 InputModeText 0 （缺?。┩ㄟ^ Input 屬性以文本方式取回數(shù) 據(jù) InputModeBinary 1 通過 Input 屬性以二進制方式檢取回數(shù)據(jù) 9CDHolding