DELPHI串口编程

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DELPHI串口编程剖析 1 第一章 背景知识 3 1. 概述 3 2. 什么是接口? 3 3. 接口分类. 3 4. 为什么需要I/O接口? 3 5. I/O接口的功能 4 6. I/O接口的通信方式 5 7. I/O接口的分类 5 8. 串口的分类 8 9. 串口通信分类 11 10. 奇偶校验 12 第二章 串口通信编程简介 13 1. 串口的通信编程流程 13 2. Unix平台下对串口进行开发的方法 13 3. Windows平台下对串口进行开发的方法 13 第三章 使用DELPHI工具进行串口通信编程 15 第四章 串口编程的调试及其相关工具 27 串口通信编程剖析 第一章 背景知识 1. 概述 串口是计算机上I/O接口的一种,要掌握串口通信编程的相关知识,必须先了解I/O接口的相关知识。 I/O接口是接口的一种。 2. 什么是接口? 众所周知计算机是由CPU,存储器,外部终端设备组成. 接口就是用于CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换的设备。 3. 接口分类. 广义的计算机接口有二种,见下表: 类別 用途 电路实现复杂性 存储器接口: 用于CPU与外部设备、存储器的连接 简单 I/O接口 数据交换 复杂 习惯上说到接口只是指I/O接口。本文沒作特別介绍的地方都叫I/O接口. 4. 为什么需要I/O接口? 计算机的外围设备品种繁多,几乎都采用了机电传动设备,因此,CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题: 速度不匹配: I/O设备的工作速度要比CPU慢许多,而且由于种类的不同,他们之间的速度差异也很大,例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。 时序不匹配: 各个I/O设备都有自己的定时控制电路,以自己的速度传 输数据,无法与CPU的时序取得统一。 信息格式不匹配: 不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同,例如可以分为串行和并行两种;也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等。 信息类型不匹配: 不同I/O设备采用的信号类型不同,有些是数字信号,而有些是模拟信号,因此所采用的处理方式也不同。    基于以上原因,CPU与外设之间的数据交换必须通过I/O接口来完成。 5. I/O接口的功能 通常I/O接口有以下一些功能: 1)设置数据的寄存、缓冲逻辑,以适应CPU与外设之间的速度 差异,接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成,如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输; 2)能够进行信息格式的转换,例如串行和并行的转换; 3)能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异,如电平 转换驱动器、数/模或模/数转换器等;    4)协调时序差异;    5)地址译码和设备选择功能;    6)设置中断和DMA控制逻辑,以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号,并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。    6. I/O接口的通信方式 CPU通过接口对外设进行控制的方式有以下几种: 1)程序查询方式 这种方式下,CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态,如果外设 准备就绪,则进行数据的输入或输出,否则CPU等待,循环查询。 这种方式的优点是结构简单,只需要少量的硬件电路即可,缺点是由 于CPU的速度远远高于外设,因此通常处于等待状态,工作效率很 低。 2)中断处理方式 在这种方式下,CPU不再被动等待,而是可以执行其他程序,一旦 外设为数据交换准备就绪,可以向CPU提出服务请求,CPU如果响 应该请求,便暂时停止当前程序的执行,转去执行与该请求对应的 服务程序,完成后,再继续执行原来被中断的程序。   中断处理方式的优点是显而易见的,它不但为CPU省去了查询外设 状态和等待外设就绪所花费的时间,提高了CPU的工作效率,还满 足了外设的实时要求。但需要为每个I/O设备分配一个中断请求号 和相应的中断服务程序,此外还需要一个中断控制器(I/O接口芯 片)管理I/O设备提出的中断请求,例如设置中断屏蔽、中断请求 优先级等。此外,中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行 中断,启动中断控制器,还要保留和恢复现场以便能继续原程序的 执行,花费的工作量很大,这样如果需要大量数据交换,系统的性 能会很低。 3)DMA(直接存储器存取)传送方式 DMA最明显的一个特点是它不是用软件而是采用一个专门的控制 器来控制内存与外设之间的数据交流,无须CPU介入,大大提高 CPU的工作效率。   在进行DMA数据传送之前,DMA控制器会向CPU申请总线控 制 权,CPU如果允许,则将控制权交出,因此,在数据交换时, 总线控制权由DMA控制器掌握,在传输结束后,DMA控制器将 总线控制权交还给CPU。    7. I/O接口的分类 7.1. 并行接口   目前

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