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  • 2018-06-12 22:34:16
    开一个定时器,周期性判断通信状态,将以下代码放在OnTimer()内。


    if(pdata_r70e->pktHead2==0x700e)  //如果报文头正确
    {
    tx_yj_ck_flag=0;          //通信故障计数清零
    page1->pdata_page1->awmu_emu_ss_state=true;   //通信状态为正常
    }
    else                             //如果报文头不正确
    tx_yj_ck_flag++;         //通信故障计数加1
    memset(pdata_r70e,0,4);          //报文头清零
    if(tx_yj_ck_flag==3)             //累计三次未收到数据
    {
    tx_yj_ck_flag=0;         //通信故障计数清零
    page1->pdata_page1->awmu_emu_ss_state=false;   //通信状态为故障
    }
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  • #include #define SYSCLK 22118400 // 系统时钟频率22.1184MHz#define BAUDRATE 115200 // BAUDRATE#define TIMER2_RELOAD 0x0000sfr16 RCAP2 = 0xCA; ...

    #include

    #define SYSCLK       22118400          // 系统时钟频率22.1184MHz

    #define BAUDRATE       115200                           // BAUDRATE

    #define TIMER2_RELOAD 0x0000

    sfr16 RCAP2 = 0xCA;                    // Timer2 Reload Register

    sfr16 TMR2 = 0xCC;                     // Timer2 Register

    /*******************

    振荡器初始化

    ********************/

    void OSCILLATOR_Init (void)

    {

    int i;                              /*延时计数器*/

    OSCXCN = 0x67;                      /*打开外部晶体振荡器*/

    for (i=0; i < 256; i++) ;           /*延时,等待振荡器启动(>1ms)*/

    while (!(OSCXCN & 0x80)) ;          /*查询外部晶体是否稳定起振*/

    OSCICN = 0x88;                      /*用外部晶体作为系统时钟,并使能时钟丢失检测*/

    }

    /**************************************

    端口的初始化

    ***************************************/

    void PORT_Init()

    {

    XBR0 = 0x04;                //使能UART0EN(XBAR0.2),p0.0=TX0,p0.1=RX0

    XBR2 = 0x40;                //XBARE置1

    }

    //-----------------------------------------------------------------------------

    // UART0_Init

    //-----------------------------------------------------------------------------

    //

    // Return Value : None

    // Parameters   : None

    //

    // Configure the UART1 using Timer1, for and 8-N-1.

    //

    //-----------------------------------------------------------------------------

    void UART0_Init (void)

    {

    SCON0   = 0x50;                     // SCON0: mode 1, 8-bit UART, enable RX

    TMOD    = 0x21;                     // TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload

    TH1    = -(SYSCLK/BAUDRATE/16);     // set Timer1 reload value for baudrate

    TR1    = 1;                         // start Timer1

    CKCON |= 0x10;                      // Timer1 uses SYSCLK as time base

    PCON  |= 0x90;                      // SMOD00 = 1

    //TI0    = 1;                       // Indicate TX0 ready

    }

    void UART1_Init (void)

    {

    SCON1=0x50;

    T4CON=0x34;

    CKCON |= 0x50;

    PCON  |= 0x90;

    TH4=0XFF;

    TL4=0XFA;

    RCAP4L=0XFA;

    RCAP4H=0XFF;

    }

    /*

    T0初始化

    */

    void T1_initial(void)

    {

    TMOD=0x21;

    //CKCON |= 0x08;

    //TH0=0x70;

    //TL0=0x00;

    TH0=0x70;

    TL0=0x00;

    TR0=1;

    }

    /*

    T2初始化

    */

    void T2_initial(void)

    ……………………

    …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………

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  • 上位机下位机的通讯

    千次阅读 2021-03-20 08:29:34
    下位机要和和上位机通讯,可以把下位机分为前端通讯部分后台管理部分。下位机工作在这样一个场景,上位机发一条指令,下位机执行,然后反馈结果。前端通讯代表了下位机上位机之间通讯的部分,而后台管理代表了...

    一、概念

    **上位机:**是指人可以直接发出操作命令的计算机,一般指PC、人机界面等。发出的命令首先给下位机,下位机再根据命令解释成相应的时序信号,直接控制相应设备。
    **下位机:**直接控制设备获取设备状况的计算机,一般指PLC、智能仪表、智能模块等。不时读取设备状态数据,转换成数字信号反馈给上位机。
    下位机要和和上位机通讯,可以把下位机分为前端通讯部分后台管理部分。下位机工作在这样一个场景,上位机发一条指令,下位机执行,然后反馈结果。前端通讯代表了下位机与上位机之间通讯的部分,而后台管理代表了动作的执行或者反馈给上位机需要的数据。
    前端通信可以分为四个部分:接收、解析、处理、返回

    1)接收:需要保证接收数据的完整性
    2)解析:对接收到的数据进行解析,解析方式按照协议规则,得到指令字与数据,为接下来的处理提供依据。
    3)处理:得到了需要执行的指令和数据,根据不同指令做出不同的处理,这就需要后台管理部分进行处理。
    4)返回:处理以后,将数据返回,可以是指令也可以是上位机所请求的数据。

    **后台管理:**一般处于长期运行的状态,下位机往往会接很多传感器,那么后台的主要职能为:数据的采集、加工、更新、存储以及动作的执行。往往它会处于数据准备阶段,当上位机需要反馈数据时它将数据反馈,当上位机需要执行某个动作时,它会执行某个动作。

    二、上位机和下位机的通讯

    上位机和下位机的通讯方式,大多取决于下位机
    通常上位机和下位机通讯可以采用不同的通讯协议,如RS232串口通讯、RS485串行通讯和CAN总线通信。
    我们现在的底盘上的说明书上写出了底盘的通讯控制协议:RS232串口通信和CAN总线通信。
    1.可以用无线串口通信,比如蓝牙。通过串口把指令传给PC端蓝牙,PC端蓝牙把数据传送给底盘上的蓝牙,蓝牙通过串口把指令传送给底盘,进行底盘的控制。
    2.还有一种控制方式就是仍然通过遥控器发送信号给底盘,而PC端通过串口连接遥控器即可。
    现在需要做的工作是:
    1.看懂底盘通信协议的说明书,
    2.学习PC端的通讯程序编写

    展开全文
  • 上位机下位机通讯过程中常通过有线的串口进行通信,在低速传输模式下串口通信得到广泛使用。在说个之前先来简单解释一下上位机下位机的概念。上位机下位机通常上位机指的是PC,下位机指的是单片机或者带微...

    串口通信是在工程应用中很常见。在上位机与下位机通讯过程中常通过有线的串口进行通信,在低速传输模式下串口通信得到广泛使用。在说个之前先来简单解释一下上位机与下位机的概念。

    上位机与下位机

    通常上位机指的是PC,下位机指的是单片机或者带微处理器的系统。下位机一般是将模拟信号经过AD采集将模拟量转换为数字量,下位机再经过数字信号处理以后将数字信号通过串口发送到上位机,相反上位机可以给下位机发送一些指令或者信息。常见的通信串口包括RS232、RS485、RS422等。这些串口只是在电平特性有所不同,在上位机与下位机进行数据通信时可以不考虑电平特性,而且现在在硬件上有各种转接接口,使用起来也很方便。

    当然在通常做简单的串口UART实验时我们可以使用各种各样的串口助手小软件,但是这些串口小工具有时候并不能很好满足需求,那就尝试着自己写一套属于自己的串口助手?接下来说说如何使用java实现上位机与下位机之间的RS485串口通信。

    step 1: 下载支持java串口通信的jar包,这里给出下载地址:

    对以上的版本解释一下,因为本人在这里踩了一个坑,32位或者64位是与ecplise/myecplise一致,要是版本弄错了会报错。

    step 2:下载了那个jar包解压后会出现一下内容:

    96255068_1

    这个文件夹里面需要注意两点:jar包RXTXcomm需要导入到java工程里面去。另外就是需要将rxtxParallel.dll与rxtxSerial.dll复制在安转JDK的bin文件下和jre的bin文件夹下面,这样才能保证能够正常使用这个jar包。以下是将两个dll文件复制的位置:

    C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_25\binC:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_25\jre\bin\

    step 3:RXTXComm Api如何使用

    接下来就是使用该导入jar包进行编码实现串口通信的功能了。在编码之前先来理一理串口通信的主要环节,本人总结主要分为以下几点:

    1)计算机首先需要进行硬件check,查找是否有可用的COM端口,并对该对端口进行简要判断,包括这些端口是否是串口,是否正在使用。以下是部分主要代码:

    /*类方法 不可改变 不接受继承

    * 扫描获取可用的串口

    * 将可用串口添加至list并保存至list

    */

    public static final ArrayList uartPortUseAblefind()

    {

    //获取当前所有可用串口

    //由CommPortIdentifier类提供方法

    Enumeration portList=CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();

    ArrayList portNameList=new ArrayList();

    //添加并返回ArrayList

    while(portList.hasMoreElements())

    {

    String portName=portList.nextElement().getName();

    portNameList.add(portName);

    }

    return portNameList;

    }

    以下是测试类的测试实例:

    ArrayList arraylist=UARTParameterSetup.uartPortUseAblefind();

    int useAbleLen=arraylist.size();

    if(useAbleLen==0)

    {

    System.out.println("没有找到可用的串口端口,请check设备!");

    }

    else

    {

    System.out.println("已查询到该计算机上有以下端口可以使用:");

    for(int index=0;index

    {

    System.out.println("该COM端口名称:"+arraylist.get(index));

    //测试串口配置的相关方法

    }

    }

    2)通过计算机对串口的自检后,可以对串口参数进行简单的配置。常见的配置可以从常见的串口助手中得到启发。以下是一个串口助手的人机交换界面:

    96255068_2

    以下是对串口设置主要代码:

    /*

    * 串口常见设置

    * 1)打开串口

    * 2)设置波特率 根据单板机的需求可以设置为57600 ...

    * 3)判断端口设备是否为串口设备

    * 4)端口是否占用

    * 5)对以上条件进行check以后返回一个串口设置对象new UARTParameterSetup()

    * 6)return:返回一个SerialPort一个实例对象,若判定该com口是串口则进行参数配置

    * 若不是则返回SerialPort对象为null

    */

    public static final SerialPort portParameterOpen(String portName,int baudrate)

    {

    SerialPort serialPort=null;

    try

    { //通过端口名识别串口

    CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);

    //打开端口并设置端口名字 serialPort和超时时间 2000ms

    CommPort commPort=portIdentifier.open(portName,1000);

    //进一步判断comm端口是否是串口 instanceof

    if(commPort instanceof SerialPort)

    {

    System.out.println("该COM端口是串口!");

    //进一步强制类型转换

    serialPort=(SerialPort)commPort;

    //设置baudrate 此处需要注意:波特率只能允许是int型 对于57600足够

    //8位数据位

    //1位停止位

    //无奇偶校验

    serialPort.setSerialPortParams(baudrate, SerialPort.DATABITS_8,SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE);

    //串口配制完成 log

    System.out.println("串口参数设置已完成,波特率为"+baudrate+",数据位8bits,停止位1位,无奇偶校验");

    }

    //不是串口

    else

    {

    System.out.println("该com端口不是串口,请检查设备!");

    //将com端口设置为null 默认是null不需要操作

    }

    }

    catch (NoSuchPortException e)

    {

    e.printStackTrace();

    }

    catch (PortInUseException e)

    {

    e.printStackTrace();

    }

    catch (UnsupportedCommOperationException e)

    {

    e.printStackTrace();

    }

    return serialPort;

    }

    以上代码就是返回一个对象,同时也返回了对象属性,因为对象在java里面是属于传值引用。对以上需要说明的是:在实验时需要连接串口才能让计算机检测到才能让程序工作,这里使用的是RS485转接线:

    96255068_3

    3)通过以上两个步骤后基本对串口的设置也完成了,对于串口类型的确认例如:RS232/RS485/RS422等,可以作为进一步确认的条件。RS485可以在gnu.io中找到。

    96255068_4

    接下来就是上位机与下位机之间的双向通信的功能实现了。该部分主要是利用java的输入输出流来实现。以下是主要代码:

    /*

    * 串口数据发送以及数据传输作为一个类

    * 该类做主要实现对数据包的传输至下单板机

    */

    class DataTransimit

    {

    /*

    * 上位机往单板机通过串口发送数据

    * 串口对象 seriesPort

    * 数据帧:dataPackage

    * 发送的标志:数据未发送成功抛出一个异常

    */

    public static void uartSendDatatoSerialPort(SerialPort serialPort,byte[] dataPackage)

    {

    OutputStream out=null;

    try

    {

    out=serialPort.getOutputStream();

    out.write(dataPackage);

    out.flush();

    } catch (IOException e)

    {

    e.printStackTrace();

    }finally

    {

    //关闭输出流

    if(out!=null)

    {

    try

    {

    out.close();

    out=null;

    System.out.println("数据已发送完毕!");

    } catch (IOException e)

    {

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

    }

    /*

    * 上位机接收数据

    * 串口对象seriesPort

    * 接收数据buffer

    * 返回一个byte数组

    */

    public static byte[] uartReceiveDatafromSingleChipMachine(SerialPort serialPort)

    {

    byte[] receiveDataPackage=null;

    InputStream in=null;

    try

    {

    in=serialPort.getInputStream();

    //获取data buffer数据长度

    int bufferLength=in.available();

    while(bufferLength!=0)

    {

    receiveDataPackage=new byte[bufferLength];

    in.read(receiveDataPackage);

    bufferLength=in.available();

    }

    }

    catch (IOException e)

    {

    e.printStackTrace();

    }

    return receiveDataPackage;

    }

    通过以上关于Uart两个基本类实现对底层Uart的功能封装,其中一个类主要负责Uart串口自检和基本设置,另外一个类主要has数据传输的两个方法。接下来以一个实例说一说通过RS485串口通信将系统当前时间发送至单板机系统。

    step 4:实现实时系统时间的数据包传输至下位机

    这一步可以分为以下两个步骤:首先实现获取系统时间,将时间进行封装成帧;另外就是通过RS485串口将时间数据包发送至单板机系统进行解析。

    1) 系统时间的获取

    根据java面对对象设计思想,这里将有关系统时间的方法归为一类。

    以下是获取当前系统时间代码:

    public static String getCurrentDateTime()

    {

    //单例模式

    Calendar calendar=Calendar.getInstance();

    int year = calendar.get(Calendar.YEAR);//获取年份

    int month=calendar.get(Calendar.MONTH);//获取月份

    int day=calendar.get(Calendar.DATE);//获取日期

    int minute=calendar.get(Calendar.MINUTE);//分

    int hour=calendar.get(Calendar.HOUR);//小时

    int second=calendar.get(Calendar.SECOND);//秒

    String curerentDateTime = year + " " + (month + 1 )+ " " + day + " "+ (hour+12) + " " + minute + " " + second + " ";

    timeCheckSum=year+(month+1)+day+(hour+12)+minute+second;

    return curerentDateTime;

    }

    java 提供了calender类,该类提供了一些与时间有关方法。至于Calendar.getInstance()使用单例模式获取一个Calendar实例对象,单例模式就是一个类在任何时候只允许有一个实例化对象。获取系统时间除了使用Calendar还可以使用Date类,通过创建对象也可以实现系统当前时间的获取。timeCheckSum作为时间数据的校验和发送至单板机作为自定义协议的一部分。

    由于发送的数据包通常是以字节(byte)为单位进行发送和传输的,因此需要将int型的时间转换为byte使用byte[]进行存储,作为一个数据包发送。

    /*

    * 将以上时间字符串进行隔开用byte[]保存

    */

    public static byte[] dateTimeBytesGet(String currenDateTime)

    {

    //对当前时间参数进行格式判断

    //对格式进行判断

    int rawDataSize=6;

    byte[] dateTimeBytes=new byte[rawDataSize+1];

    String[] currentDateTimeSplit=currenDateTime.split(" ");

    if(currentDateTimeSplit.length==rawDataSize)

    {

    //时间数据格式正确

    //eg 2016 12 23 22 18 26

    //使用byte[]进行存储时需要 -128~+127

    //对于年份使用两个byte存储

    for(int dataIndex=0;dataIndex

    {

    int dateTemp=Integer.parseInt(currentDateTimeSplit[dataIndex]);

    if(dataIndex==0)

    {

    byte H8bits=(byte)((dateTemp)>>8);

    byte L8bits=(byte)((dateTemp)&0xff);

    dateTimeBytes[dataIndex]= H8bits;

    dateTimeBytes[dataIndex+1]= L8bits;

    }

    dateTimeBytes[dataIndex+1]=(byte)dateTemp;

    }

    }else

    {

    System.out.println("当前时间获取出现异常数据");

    System.exit(-1);

    dateTimeBytes=null;

    }

    return dateTimeBytes;

    }

    以上数据可以使用7个byte对时间数据进行存储,因为年份需要使用两个字节来存储,格式为高字节在前,低字节在后,之后依次存放。

    将时间数据存放在byte[]数组以后接下来就是添加自己的协议部分了。该部分具有较大的随意性,因为该协议可以根据不同的风格有不同的形式。为了简单起见,只需要在时间数据byte[]之前添加head、CMD、时间数据长度length这三个字节进行补充,时间数据byte[]后面依次添加校验和的高低字节以及tail指令即可。以上基本实现了一个简单的时间数据package。以下是本模块的代码:

    /*

    * 将数组封装成帧

    * 每一个数据帧由以下几个部分组成

    * 1)数据包头部 head 0X2F

    * 2)数据包命令 CMD 0X5A

    * 3)数据个数 length of data 7

    * 4)校验和 H8/L8 byte of check sum(高字节在前 低字节在后)

    * 5)数据结尾标志 tail OX30

    * 6)可采用线程进行获取当前时间

    */

    public static byte[] makeCurrentDateTimefromStringtoFramePackage(byte[] dateTimeBytes)

    {

    //在时间byte[]前后添加一些package校验信息

    int dataLength=13;

    byte[] terimalTimePackage=new byte[dataLength];

    //装填信息

    //时间数据包之前的信息

    terimalTimePackage[0]=0x2F;

    terimalTimePackage[1]=0X5A;

    terimalTimePackage[2]=7;

    //计算校验和

    //转化为无符号进行校验

    for(int dataIndex=0;dataIndex

    {

    terimalTimePackage[dataIndex+3]=dateTimeBytes[dataIndex];

    }

    //将校验和分为高低字节

    byte sumH8bits=(byte)((timeCheckSum)>>8);

    byte sumL8bits=(byte)((timeCheckSum)&0xff);

    terimalTimePackage[10]=sumH8bits;//高字节在前

    terimalTimePackage[11]=sumL8bits;//低字节在后

    //数据包结尾

    terimalTimePackage[12]=0X30;

    return terimalTimePackage;

    }

    下面给出了将时间数据byte数组进行解析的debug代码,一方面是确定上位机本部分模块的程序可靠性,另外也可以直接移植到下位机对数据包的解析之中。在下位机解析过程中需要注意一点:因为在java中8大基本类型都是带符号,年份时间和时间校验和拆分为高低字节时,低字节是二进制无符号的,但是计算机却是按照有符号数(补码方式)进行读取,例如在2016年转换为二进制数为:11111100000,那么高字节为00000111,低字节为11100000。计算机读取为:高字节为7,低字节为-32。其实由两个byte真实还原的过程应为:7<<8+(低字节二进制数字)=7*256+224=2016,因此在debug解析时间数据包时需要将有符号数字转换为无符号数字。

    /*

    * 对时间格式进行解析并还原原来的时间格式

    * 对数据进行还原

    * 仅限于debug使用

    */

    public static String dateTimeBytesfromTostring(byte[] currentDateTime)

    {

    String string="";

    if(currentDateTime.length==7)

    {

    string=((currentDateTime[0]<<8)+bytetoUnsigendInt(currentDateTime[1]))+" "+currentDateTime[2]+" "+

    currentDateTime[3]+" "+currentDateTime[4]+" "+currentDateTime[5]+" "+

    currentDateTime[6];

    }

    return string;

    }

    /*

    * 将byte转化为字符串

    * 将有符号byte转化为无符号数字

    * debug使用

    */

    public static int bytetoUnsigendInt(byte aByte)

    {

    String s=String.valueOf(aByte);

    //System.out.println(s);

    int bytetoUnsigendInt=0;

    for(int i=0;i

    {

    if(s.charAt(i)!='0')

    {

    bytetoUnsigendInt+=1<

    }

    }

    return bytetoUnsigendInt;

    }

    2)将最后的时间数据包通过RS485串口发送至下位机

    结合前面的串口程序就可以使用串口发送程序了。在程序debug的前期可以在程序的关键位置输出日志就是打印log的方法可以提高程序调试的效率。以下是主类的测试代码:

    //取出第一个COM端口进行测试

    SerialPort serialPort=UARTParameterSetup.portParameterOpen(arraylist.get(0), 57600);

    //退出程序 后续不需要监测 因为transimit一直需要保证连接状态

    //System.exit(0);

    DataTransimit.uartSendDatatoSerialPort(serialPort, dataFrame);

    String currentDateTime=SystemDateTimeGet.getCurrentDateTime();

    System.out.println(currentDateTime);

    byte[] bytes=SystemDateTimeGet.dateTimeBytesGet(currentDateTime);

    //System.out.println(Arrays.toString(bytes));

    String str=SystemDateTimeGet.dateTimeBytesfromTostring(bytes);

    System.out.println(str);

    //System.out.println(SystemDateTimeGet.bytetoUnsigendInt((byte) -32));

    byte[] terimalTimeByte=SystemDateTimeGet.makeCurrentDateTimefromStringtoFramePackage(bytes);

    System.out.println(Arrays.toString(terimalTimeByte));

    DataTransimit.uartSendDatatoSerialPort(serialPort, terimalTimeByte);

    以下是测试结果:

    当没有串口设备接入计算机时控制台打印一条信息:

    没有找到可用的串口端口,请check设备!

    当RS485设备接入计算机时,控制台打印消息如下:

    96255068_5

    通过以上几个步骤基本实现了上位机与下位机串口通信的功能,接下来还可以对程序进行改进:

    1)添加界面,可以类比串口助手界面根据自身需要设计独具风格的人机交互界面。

    2) 在程序中添加线程,在以上程序中对于系统时间的获取可以通过线程的方式进行获取,这样上位机就可以一直往下位机发送数据包,而不是仅仅发一次。

    3)对于上位机数据接收,除了以上最基本的接收功能外,还可以使用JDBC与mysql等数据进行存储,并绘画数据曲线实现特性分析。

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    千次阅读 2021-06-26 22:50:30
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    万次阅读 2020-03-04 10:09:45
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  • 设置软件与下位机之间的协议
  • 上位机+下位机.zip

    2019-12-03 15:44:49
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空空如也

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