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用PComm开发PC机与单片机的通信程序

2017-06-12 01:10 摘要：介绍了分布式控制系统中上位PC机与下位单片机异步串行通信的通信协议；同时介绍了在VC 6.0环境下用PComm编写的PC机通信程序来实现上位机和下位机异步串行通信的方法，给出了PComm编程实例和下位机程序模块流程图。

在由一台ＰＣ机（上位机）和多台单片机（下位机）构成的分布式控制系统中，单片机主要负责实时数据采集，并将初步处理后的数据通过串行口传送给ＰＣ机熞员阌桑校没串行口的命令对单片机进行控制，同时通过打印机或显示器向用户随时提供各种统计报表和整个控制过程的具体数据。在这样的分布式控制系统中，单片机与微机之间的多路通信是整个系统的关键，本文将介绍在提高通信的准确性、可靠性和效率的前提下，用ＰＣｏｍｍ开发ＰＣ机与单片机的通信程序的解决方案。

１　通信协议

为了保证可靠的通信，必须有一套完善的通信协议。分布式控制系统中的每台单片机均有唯一的番号。通信开始时，先由ＰＣ机呼叫被叫单片机的番号，单片机在接收到微机的呼叫后，首先判断是不是自己的番号，如果是，则发送呼叫应答信号，否则不予理睬。微机在接收到呼叫应答信号之后，将向单片机发出通信命令字符串。以下是上位ＰＣ机协议的格式：

单片机号单片机号命令码命令码停止标志　

其中，单片机号代表现场第几台单片机，占用１个字节，发送两次的目的是为了防止干扰；命令码则代表上位机向下位机发布的工作命令，它也占用１个字节，发送两次的目的也是为了防止干扰。而停止标志则表明一次命令发送完毕。使用时可依据该标志判断上位机的命令是否发送完毕。

下位机协议格式如下：

数据块校验位

该格式中，数据块为下位机上传到上位ＰＣ机的数据。校验位则用于ＰＣ机对收到的数据进行奇偶校验（占１个字节）。校验正确后，可将数据写入内存，否则发出数据传输错误信息，以要求单片机重新传输数据。

另外，作为一个完整的通信协议，只有上述约定还不够，还必须在发送和接收数据的时间间隔上加以限制。否则，很可能由于某些原因而造成无限制的等待对方应答，使整个系统处于工作不正常状态，或者延误其它动作的处理。具体时间限制可根据通信内容、ＣＰＵ处理速度，再加上适当的余量来确定。

２　单片机通信程序设计

设计单片机通信程序时，必须充分发挥单片机的效率。由于单片机多应用于实时性较强的控制场合，因此，应将及时响应和控制对象的动作放在优先考虑的位置，以尽量减少通信等辅助性操作所占用的ＣＰＵ时间。基于上述考虑，笔者在设计单片机通信程序时，将通信程序分为接收中断处理程序、发送中断处理程序和通信处理程序３部分，并将这３部分程序巧妙地进行组合，从而构成整个单片机的通信程序。

２．１ 接收中断处理程序

接收中断处理程序主要负责接收微机发送到单片机接收缓冲区（不对数据进行处理，以减少中断占用的时间）的数据，当接收到规定的字符数或在一定等待时间内无后续数据之后，置接收完毕标志，以表明接收缓冲区中有待处理的数据并请求通信处理程序对其进行处理。其流程图如图１所示。

２．２ 发送中断处理程序

发送中断处理程序主要负责向微机发送数据，发送中断一般处于禁止状态，只有在通信处理程序将需要发送的数据写入单片机的发送缓冲区，并将发送中断置为允许方式后，发送中断才开始工作，并将缓冲区数据逐一发送给微机。当发送完指定长度的数据后（发送缓冲区为空），发送中断处理程序将发送中断置为禁止（关闭）状态，直到通信处理程序将其再一次开放。其流程如图２所示。