在以单片机为基础的数据采集和实时控制系统中,通过计算机中的RS-232接口进行计算机与单片机之间的命令和数据传送,就可以利用计算机对生产现场进行监测和控制。由于计算机上的RS-232所传送的距离不超过30m,所以,在远距离的数据传送和控制时,可以用MAX485的接口转换芯片将RS-232转换成RS-485协议进行远距离传送。在发送和接收端都进行协议转换后,RS-485协议对数据传送来说是相对透明的,所以依然可以使用计算机中的RS-232进行远距离的数据传送和控制。在最简单的RS-232直接传送通信系统中,只要发送和接收双方同时准备好,仅用信号发送端(TXD),信号接收端(RXD)和信号地(GN
在现代工业控制和数据采集系统中,PC机与单片机之间的通信扮演着至关重要的角色。本篇将探讨如何在Windows环境下实现PC机与AT89C51单片机的串行通信,重点关注RS-232和RS-485协议的转换以及Windows95下的通信编程。
RS-232接口是PC机与单片机之间最常用的通信方式之一,其传输距离有限,一般不超过30米。当需要进行远距离传输时,可以借助如MAX485这样的接口转换芯片,将RS-232转换为RS-485协议。RS-485支持多点通信,传输距离更远,且具有更好的抗干扰能力。在通信两端进行协议转换后,数据传输不受影响,仍可以通过RS-232接口进行控制。
在最基本的RS-232通信中,仅需三条线——信号发送端(TXD)、信号接收端(RXD)和信号地(GND)即可建立通信。对于需要应答确认的通信,还可以使用硬件握手功能,如请求发送(RTS)、清除发送(CTS)或数据终端准备(DTR)、数据装置准备(DSR)等。在Windows95下,可以使用Win32通信API函数来实现这些功能。
在Windows95的通信编程中,串行通信被抽象为文件操作,通过CreateFile函数打开串口,并配置串口参数。例如,使用CreateFile打开串口并指定访问权限,然后使用GetCommState获取串口当前状态,再通过设置DCB结构来调整串口参数,如波特率、数据位数、停止位和校验方式。此外,还可以使用SetCommState函数来应用新的串口设置,以及SetCommMask和WaitCommEvent等函数来监控串口事件。
在单片机AT89C51侧,需要通过P3.0和P3.1引脚连接串口线RXD和TXD,并通过电平转换芯片将TTL电平转换为RS-232标准电平,以便与PC机的串口进行通信。由于单片机资源有限,通常选择直接数据传输方式,而非握手方式。
在实际应用中,为了确保通信的可靠性,还需要考虑错误检测和纠正机制,例如奇偶校验、循环冗余校验(CRC)等。此外,为防止数据冲突,通常需要实现适当的流量控制,如XON/XOFF软件流控或硬件流控。
实现PC机与单片机AT89C51的串行通信涉及多个层面,包括物理层的接口转换、通信协议的选择、Windows环境下的编程接口以及单片机端的硬件连接和软件实现。理解这些知识点对于构建稳定、可靠的通信系统至关重要。