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1、VC环境下串行通信的设计与实现第23卷第12期2007年12月甘肃科技GansuScienceandTechnologyVZ.23No.12Dec.2007VC环境下串行通信的设计与实现黄兴奎(荆楚理工学院电子信息学院,湖北荆门448000)摘要:文章研究Windows平台下串行通信的实现机制,结合数据采集系统,探讨了VC环境下串行通信的通信协议和编程思路,并给出了部分流程图.关键词:串行通信,数据采集,数据传输中图分类号:TP3021问题描述生产设备监测系统采集数据时,需要监测若干个(比如32个)数据采集点,各数据采集点
2、的数据传输到上位机,上位机对收集到的数据进行处理,完成数据的保存,分析,显示等功能.数据采集点采用单片机(下位机),中央计算机(上位机)采用PC工控机.整个系统为总线式网络结构,采用RS一232或RS一485通信标准,以问答形式进行通信.数据通信时,下位机与上位机之间发送通信命令,上位机接收到数据采集点发送回的应答命令后继续发送下行命令.根据系统功能要求,上位机需发送两种类型的命令,一是周期命令,由定时器触发引起,每隔1秒发送1次数据,完成数据的自动采集;二是非周期命令,由操作者人为干预命令引起,非周期性发送,例如想监测某
3、一数据采集点的数据.监测系统安装在上位机上,通信程序作为监测系统的一部分也安装在上位机上.2通信协议(1)物理层实现单字节无条件传输.在RS232线路上实现半双工,异步传输字节.波特率由物理层设定,并事先在相互传递的物理层之间约定好.物理层传输完全由硬件实现.(2)数据链路层实现数据包按地址正确可靠地到达目标位置.信道的分配:先连接后传数据.校验:采用奇偶校验.纠错:自动重发+等停协议.(3)帧格式.口ro一I_一一音一…一I¨…:一一.口r.口r一]'一…一…一口…一第0字0:命夸帧奇偶枝验位五位地址节标志1.熬据帧II
4、一____ll___I—Z_TI---~r-]__ll～rI第1字奇偶技验位六位命每节标志数据帧.苦式(2个字节)l…..i--一二[二:…IL毡撮的低5位一……一一__j一一…_J——一]一…一数据的低6位应答帧.苦式(2十字节)0l__0l工_¨二:[二_一__五位地址t—AZZ-ZI~ZZ-E--一-应答其中6位盘夸约定如下定义_l_一工l__I:II__二ll:恃地打}兰髓盘夸表1六位命令的功能数据命令实现功能000010呼叫:上位机发送的呼叫命令OO11OO传送:数据10101OO传送:数据2O11100传送:数
5、据3100100传送:数据4lO1100传送:数据511O100传送:数据6111100传送:数据7OO1OO1从机:发送结束申请00011O主机:通道切断命令上位机地址:00000下位机地址范围:00001—111113上位机与下位机收发数据的通信过程48甘肃科技第23卷(1)初始化:上位机呼叫下位机(带地址),下位机置接通标志位并应答;上位机置该下位机接通标志准备接收数据.(2)数据传送:上位机发送接收数据命令,下位机置发送标志位并应答;上位机置接收数据标志,下位机从应用层将数据取出并发送;上位机应答.按照以上方式不断
6、传送数据.(3)数据传送结束:下位机发数据传送结束命令,上位机置发送结束标志并应答,下位机清除发送标志;上位机发送断开连接命令,下位机清除接通标志并应答,上位机清除下位机接通标志.4程序设计思路为方便采用两台PC机,一台为上位机,另外一台模拟数据采集点,PC机之间采用RS232串口通信.上位机的通信窗体中需一个MSComm控件MSComml,两个定时器控件TimPeriodic和Tim-NonPeriodic,一个命令按钮控件CMDNonPeriodic.通信控件用于访问串行口,发送和接收数据;周期定时器控件(TimPer
7、iodic)用于控制每秒由上位机向各数据采集点发送周期性命令;命令按钮控件与非周期定时器控件用于发送非周期命令.数据传送采用事件驱动的通信方式,根据不同的发送命令设置RTreshold属性,从而引起OnComm事件以接收数据.实现串口通信的主要步骤(1)按协议的设置初始化并打开串行口,通知Windows应用程序需要这个串口,并封锁其它应用程序,使它们不能使用此串13.(2)配置这个串行13的参数.(3)在串口上往返地传输数据并在传输过程中进行校验.主要的程序代码集中在这个步骤.据链路层上位机接收数据流程图及下位机发送数据流
8、程图等.限于篇幅,只给出上位机查看网络所有下位机,获取下位机号程序流程图.圈1位机获取下位机机号程序流程圈6结论本文以数据采集过程中上位机与下位机通信的实现为例,探讨了如何在Windows环境下开发微机底层资源.文中给出了物理层和数据链路层的通信协议,VC程序设计思路,具体的通信过程和部分流程图.参考文
