一种高效的串行通信协议的制定及实现

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1、一种高效的串行通信协议的制定及实现摘要：探讨了-种基于串行通信的简单、高效的通信协议制定方法。实验结果证明，该协议有效提离了串行通信的通信效率。关健词:串行通信；通信效率；高效1串行通信介绍串行通信是将数据分成若干二进制位(bit).然后通过一条线路或一个通信信道,按照规定的规程逐位依次进行传输，实现计算机与计算机或计算机与外部设备Z间的通信(数据交换)。串行通伯具有占用硕件资源少、可大幅度降低通信线路成本、简化通信设备、应用灵活、摘要：探讨了一种基于串行通信的简单、高效的通信协议制定方法。实验结果证明，该协议有效捉高了串行通信的通信效率。关键

2、词：串行通信；通信效率；高效1串行通信介绍串行通信是将数据分成若干二进制位(bit),然后通过一条线路或-•个通信信道，按照规定的规程逐位依次进行传输,实现计算机与计算机或计算机与外部设备之间的通信(数据交换)。串行通信具有占用换件资源少、可大幅度降低通信线路成木、简化通信设备、应用灵活、易维护等诸多优点，在工业控制、电力通信、智能仪表等领域得到了广泛应用⑴。EIA-RS232.EIA-RS485.电流环、CAN等出行通信方式是通信领域中应用广泛的出行接口。EIA-RS232是全双工的通信模式，可保证短距离点对点的高速传输，EIA-RS485实

3、现了较长距离F的多点互联通信。CAN属于现场总线的范畴，采用了多主机制，改善了在集散控制系统下的主从通信模式［2］。随着应用需求的复杂化，对中行通信的性能、通信效率的提升需求越来越明显。如何制定一套切实可行、简单易用，又能人幅度提高串行通信效率的通信协议；如何在PC端、恢入式系统端构建-个高效的出行数据处理的应用程序，是串行通信协议中等待解决的问题。本文将以加油站信息管理系统为例，介绍串行通信协议的制定以及高效通信数据处理的实现。2串行通信协议的设计2.1系统总体结构加汕站信息管理系统的结构如图1所示，毎台加汕机为-•个应用节点(即图1中的控制

4、点)，通过半双_ERS-485总线连接至通信控制器，在RS-485网络中，通信控制器为主机(Master),各加油机为从机(Slave),构成一个主从通信的网络架构。在多种串行接口标准中，RS-485接口结构简单、通信速率高、传输跖离远、使川传输线较少，长距离通信较经济，在集散式控制装置中得到了广泛应用。RS-485采用煙分电平传输，只需2根信号线，即可以方便地增加控制节点数目⑶。图1集散控制系统结构图通信控制器通过全双工RS-232总线与管理PC进行数据交互,管理PC和通信控制器层面的数据交互，保证了实时性和商效性，采用互为主机的通信方式，以

5、此构成集散控制系统［4］。2.2通信协议格式的定义2.2.1协议帧格式⑴主机（Master）下发数据帧格式起始标志数据（5AH+A5H）+氏度（从命令字开始到校验和为止的字节数）+命令字HIGH4-命令字LOW+机号+参数+—个字节校验和（从命令字开始到校验码前一个字节的逻辑“界或”和）。（2）从机（Slave）k传数据帧格式起始标志数据（9BH卜B9H）+长度（从命令字开始到校验和为止的字节数）+命令字HIGH+命令字LOW+机号+参数+—个字节校验和（从命令字开始到校验码前一个字节的逻辑“异或”和）［5-6］。2.2.2协议帧解释起始标志数

6、据：采用1个字节或多字节作为帧起始标志，该部分的字节定义应尽量与帧数据的其他部分完全不一样.接收方在接收数据时总是先寻找帧头。帧头的排他性将有利于提高各通信节点的接收效率。长度：应尽量采用短帧，以避免各种干扰因索对通信效率的影响。可根据实际应用情况,亦“长度”后増加“长度反码”或“长度补码”等校验数据对长度进行更为严格的校验。命令字：根据实际通信应用需求，可应用1~2字节的通信命令字。机号：该帧所需接收方的地址识别号，可根据实际应用需求对其进行修改，如增加源地址、冃的地址等。参数：该帧的应用数据，针对不同的应用，考虑到数据的安全性，可对该部分的

7、数据进行加密处理。校验和：该帧的数据校验，可根据应用需求选择不同的校验方式。3高效串行通信方式的实现3.1PC端软件发送数据的处理机制PC端的软件首先判断最高优先级的命令字是否需要发送，如果需要，则进入该命令字的发送流程；如果没仃，接着判断次高级优先级的命令字是否需耍发送，如果需要，则进入发送流程。根据命令字的优先级山髙到低的顺序依次判断耍发送的命令字，当没有■逋信数据命令字发送时，PC端软件将发送轮询命令字。此外，在发送完一帧数据后，PC端软件会开启接收超时定时器T,如果PC端软件在超时时间内收到应答命令数据帧则进入相应数据处理流程，同时关闭

8、接收超时定时器T；如果系统定时时间内未收到应答命令数据帧，则重新发送该命令字的帧数据，并记录发送该命令字的次数，当发送命令字的帧超过10次未收到相应应