matlab环境下pc机与单片机的串行通信及数据处理

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1、技术纵横TECHNOLOGYREVIEWMatlab环境下PC机与单片机的※串行通信及数据处理■华中科技大学向先波徐国华■武汉化工学院张琴结合单片机和Matlab两者的优点，基于事件驱动的中断通信机制，提出一种Matlab环境下PC机与单片机实时串行通信及数据处理的方法；完成单片机数据采集系统与PC机的RS-232/RS-485串行通摘要信及其通信数据的分析处理、文件存储、FIR滤波及图形显示；简化系统开发流程，提高开发效率。该方法已成功应用于一个PIC16F876单片机应用系统实例之中。关键词PIC16F876Matlab串口通信RS-232RS-485事件驱动回调函

2、数引言PC机为上位机组成的实时数据采集处理系统为例，介绍基于Matlab环境下PC机与单片机串行通信的实时数Matlab是由美国Mathworks公司开发的面向理论分据处理方法的实现。数据采集系统的结构框图如图1所析研究、工程计算数据处理和绘图的一套具有强大功能示。PC机串口与单片机USART口通过MAX232电平转的软件系统。其中Matlab语言是一种以矩阵为基本运算换芯片相连，系统工作时，Matlab通过调用设备控制工单元的解释执行的高级语言，编程简便，只要几条语句具箱中的serial类及相关函数，来创建串口设备对象，得就能实现诸如FFT变换、FIR/IIR滤波等数

3、据分析处理，易到设备的文件句柄，从而以操作文件的方式实现对PC于掌握。从Matlab6.0版本开始，Mathworks公司在软件机串行口的读写操作。因而PC机可以通过Matlab向串中增加了设备控制箱(instrumentcontroltoolbox)，提供了行口发送特殊指令，PIC单片机应用系统对此作出相应对RS-232/RS-485通信标准的串口通信的正式支持。利用的反应，将A/D采样数据通过串行口回送给PC机。此该工具箱的serial类及instrcallback()回调函数，能可靠地时，Matlab通过中断的方式，实时接收单片机发送的数进行实时串行通信。为此，笔

4、者充分结合单片机和Matlab据，并完成对数据的分析处理、文件存储、FIR滤波及的优点，基于事件驱动的中断通信机制，提出了一种图形显示。Matlab环境下PC机与单片机实时串行通信的数据处理方法，极大地简化开发流程，提高了系统开发效率。另外，2PIC16F876与PC机串行通信接口的设计与目前普遍采用的基于Matlab查询方式下的非实时串行2.1PIC16F876单片机串行通信接口的硬件设计通信技术相比，这种方法的实用性也大大增强了。PIC16F876微处理器芯片内部集成了一个串行通信1系统总体设计简介(SCI)模块。该模块是一个通用的同步/异步收发(USART)下面以

5、Mircochip公司的PIC16F876单片机为下位机，通信接口。C初始化代码完全可以对C程序员隐藏起来，并可以像基础.北京：北京航空航天大学出版社，2002在X86体系下一样动态地设置和修改中断向量。3ARMLimited.ARM7TDMITechnicalReferenceMenual.ARMDDI0210A，2001参考文献4杨延双，张晓冬,等.微机原理及汇编语言教程.北1SamsungLimited.S3C44B0XRISCMicroprocessor京：北京航空航天大学出版社，2002Datasheet.2001（收稿日期：2004-07-27）2马忠梅，马

6、广云，等.ARM嵌入式处理器结构与应用2004.12Microcontrollers&EmbeddedSystems27技术纵横TECHNOLOGYREVIEW统采用RS-485的通信标准。另外，还可通过PICPC机单片机控制MAX489芯片的DE、RE引脚，随时PIC16F876使能或屏蔽掉MAX489的数据接收和数据发送RS-232MAX232USARTMatlab设备控制箱串口电平转换串口功能。芯片数据实时处理应用系统2.2PIC16F876与PC机串行通信接口的软件设计文件存储RIF滤波图形显示本通信系统中规定的字符格式为：每一帧的数据占10位——1位起始位，8

7、位数据位，1图1基于Matlab环境下串行通信的实时数据采集处理系统原理位停止位，无奇偶校验位。中间的8位数据位即为有效的通信传输字节。双方的波特率设置为115.PIC16F876的SCI通信接口有两个外部引脚——RC6/2kb/s，以较高速度进行通信。同时，为了增强通信的可TX(SCI发送输出引脚)和RC7/RX(SCI接收输入引脚)，引靠性、减少通信的误码率，在通信过程中约定了双方的脚的信号电平为TTL类型；而PC机串口的异步串行通软件握手方法。为了不致使通信过于复杂，提高通信速信基于RS232标准。两者通信信号的逻辑电平不一致，度，