### PC与单片机的串行通讯
#### 系统组成
在本研究中,系统主要由两个部分组成:上位机(PC)与下位机(单片机)。上位机采用工业控制PC,而下位机则选择了AT89C51系列单片机。两者之间通过RS-232串行接口进行数据交换,具体的通信介质是两芯屏蔽电缆。由于单片机的串行口信号与RS-232标准的电平不一致,因此需要使用MAX232电平转换芯片进行适配。
#### 通信协议
通信协议方面,采用了RS-232异步通信方式,配置为1位起始位、8位数据位、1位停止位,并且不使用奇偶校验,波特率为9600bps。数据包采用了ASCII编码,格式为“SXXXXXN”,其中“S”表示起始字符,“N”表示结束字符,“XXXXX”为具体的数据内容。例如,“SD12345N”表示设置转台的角度为12345度。
#### 编程机制
在Windows操作系统下,可以使用Visual C++及其内置的基础类库MFC(Microsoft Foundation Classes)来进行串行通信编程。在Windows API中,提供了丰富的函数来支持串行通信,包括打开串口、设置串口属性、读写数据等功能。
- **主控机的串行通信程序**
在Windows操作系统中,串行通信的编程通常涉及到中断和查询两种方式。为了提高效率,通常采用中断方式进行数据接收,这样可以减少CPU的负担,使得程序更加高效。在Windows环境下,串行通信可以看作是对文件的操作,不再使用旧版本Windows下的WM_COMMNOTIFY消息,而是需要程序员自定义消息来处理中断事件。
为了实现实时响应串口事件,通常会在主线程之外创建一个辅助线程来监控串口的状态。为了避免多线程间共享资源访问冲突,需要使用Windows API提供的同步机制,如事件对象。在通信开始之前,需要初始化串口,包括选择串口、设置串口掩码、设置缓冲区大小、设置波特率等串行参数,并创建同步事件及线程。一旦输入缓冲区中有数据,会立即向主线程发送相应的消息,由消息响应函数做进一步处理。
#### 实现步骤
1. **打开串行通信资源**
使用CreateFile函数打开串行端口,设置相应的访问权限和共享模式。
2. **设置端口参数**
使用DCB结构体设置串行通信参数,如波特率、数据位、停止位、校验位等。
3. **启动通信操作**
通过WriteFile函数发送数据到串口,ReadFile函数接收串口数据。
4. **关闭串行通信资源**
当通信完成后,调用CloseHandle函数关闭串行端口。
通过以上步骤,可以实现PC与单片机之间的串行通信。需要注意的是,在实际开发过程中还需要考虑到异常处理、错误检测等问题,以确保通信的可靠性和稳定性。