谈c语言实现串行通讯接口程序

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1、谈C语言实现串行通讯接口程序　摘要:本文说明了异步串行通讯(RS-232)的工作方式，探讨了查询和中断两种软件接口利弊，并给出两种方式的C语言源程序的I/O通道之一，以最简单方式组成的串行双工线路只需两条信号线和一条公共地线，因此串行通讯既有线路简单的优点同时也有它的缺点，即通讯速率无法同并行通讯相比，实际上EIARS-232C在标准条件下的最大通讯速率仅为20Kb/S。尽管如此，大多数外设都提供了串行口接口，尤其在产业现场RS-232C的应用更为常见。IBMPC及兼容机系列都有RS-232的适配器，操纵系统也提供了编程接口，系统接口分为DOS功能调用和BIOS功能调用两种：DOSINT2

2、1H的03h和04h号功能调用为异步串行通讯的接收和发送功能；而BIOSINT14H有4组功能调用为串行通讯服务，但DOS和BIOS功能调用都需握手信号，需数根信号线连接或彼此间互相短接，最为不便的是两者均为查询方式，不提供中断功能，难以实现高效率的通讯程序，为此本文采用直接访问串行口硬件端口地址的方式，用C语言编写了串行通讯查询和中断两种方式的接口程序。1.串行口工作原理微机串行通讯采用EIARS-232C标准，为单向不平衡传输方式，信号电平标准±12V，负逻辑，即逻辑1(MARKING)表示为信号电平-12V，逻辑0(SPACING)表示为信号电平+12V，最大传送间隔15米，最大传送

3、速率19.6K波特，其传送序列如图1，平时线路保持为1，传送数据开始时，先送起始位(0),然后传8(或7，6，5)个数据位(0，1)，接着可传1位奇偶校验位，最后为1～2个停止位(1)，由此可见，传送一个ASCII字符(7位)，加上同步信号最少需9位数据位。T8S12300.GIF;图[email protected]串行通讯的工作相当复杂，一般采用专用芯片来协调处理串行数据的发送接收，称为通用异步发送/接收器(UART)，以节省CPU的时间，进步程序运行效率，IBMPC系列采用8250UART来处理串行通讯。在BIOS数据区中的头8个字节为4个UART的端口首地址，但DOS只支

4、持2个串行口：1(基地址0040：0000H)和2(基地址0040：0002H)。8250UART共有10个可编程的单字节寄存器，占用7个端口地址，复用地址通过读/写操纵和线路控制寄存器的第7位来区分。这10个寄存器的具体功能如下：1(2)寄存器端口地址功能DLAB状态3F8H(2F8H)发送寄存器(写)03F8H(2F8H)接收寄存器(读)03F8H(2F8H)波特率因子低字节13F9H(2F9H)波特率因子高字节13F9H(2F9H)中断答应寄存器03FAH(2FAH)中断标志寄存器3FBH(2FBH)线路控制寄存器3FCH(2FCH)MODEM控制寄存器3FDH(2FDH)线路状态寄

5、存器3FEH(2FEH)MODEM状态寄存器注：DLAB为线路控制寄存器第七位在编写串行通讯程序时，若采用低级方式，只需访问UART的这10个寄存器即可，相对于直接控制通讯的各个参量是方便可靠多了。其中MODEM控制/状态寄存器用于调制解调器的通讯控制，一般情况下不太常用；中断状态/标志寄存器用于中断方式时的通讯控制，需配合硬件中断控制器8259的编程；波特率因子高/低字节寄存器用于初始化串行口时通讯速率的设定；线路控制/状态寄存器用于设置通讯参数，反映当前状态；发送/接收寄存器通过读写操纵来区分，不问可知用于数据的发送和接收。UART可向CPU发出一个硬件中断申请，此中断信号接到中断控制

6、器8259，其中1接IRQ4(中断OCH)，2接IRQ3(中断OBH)。用软件访问8259的中断答应寄存器(地址21H)来设置或屏蔽串行口的中断，需特别指出的是，设置中断方式串行通讯时，MODEM控制寄存器的第三位必须置1，此时CPU才能响应UART中断答应寄存器许可的任何通讯中断。2.编程原理程序1为查询通讯方式接口程序，为一典型的数据采集例程。其中bios()函数初始化1(此函数实际调用BIOSINT14H中断0号功能)。这样在程序中就避免了具体设置波特率因子等繁琐工作，只需直接访问发送/接收寄存器(3F8H)和线路状态寄存器(3FDH)来控制UART的工作。线路状态寄存器的标志内容如

7、下：第0位1=收到一字节数据第1位1=所收数据溢出第2位1=奇偶校验错第3位1=接收数据结构出错第4位1=断路检测第5位1=发送保存寄存器空第6位1=发送移位寄存器空第7位1=超时当第0位为1时，标志UART已收到一完整字节，此时应及时将之读出，以免后续字符重叠，发生溢出错误，UART有发送保持寄存器和发送移位寄存器。发送数据时，程序将数据送进保持寄存器(当此寄存器为空时)，UART自动等移位寄存器为空时将之写进，然后把