精华内容
下载资源
问答
  • 表1 SCON寄存器51单片机串行通信原理解析表中各位(从左至右为从高位到低位)含义如下。SM0 和SM1 :串行口工作方式控制位,其定义如表2 所示。表2 串行口工作方式控制位 其中,fOSC 为单片机的时钟频率;波特率...
  • 串行通信方式是数据传输的一种方式。这种方式操作简单,连接少,传输距离远,因而在信息传送,尤其是在远距离的传送中得到了广泛的应用。目前常用的串行通信方式有RS -232 C,RS - 422 A,RS - 423 A及RS - 485 A等...
  • 通信的基本概念 按照信息的传递方向,通信分为:单工、半双工、全双工三种 单工:一端发送,一端接收 半双工:通信双方都可以发送与接收...串行通信:数据排队接收/发送,占用线路少,远距离传输有成本优势   同...
    通信的基本概念

    按照信息的传递方向,通信分为:单工、半双工、全双工三种
    在这里插入图片描述

    • 单工:一端发送,一端接收
    • 半双工:通信双方都可以发送与接收,但同一时刻,数据传递方向是单一的
    • 全双工:通信双方都可以发送与接收,可以同时进行发送与接收

    并行通信和串行通信

    在这里插入图片描述

    • 并行通信:多个二进制位同时发送/同时接收,传输速度快,适合近距离传输
    • 串行通信:数据排队接收/发送,占用线路少,远距离传输有成本优势

    同步通信和异步通信

    串行异步通信:根据通信双方各自的时钟基准,按照约定好的速率传输串行数据,实际上若通信双方的时钟基准有偏差,就有可能产生错误
    串行同步通信:通信双方按照同一个时钟信号为基准,根据时钟信号传输串行数据。串行同步通信可靠性大大提高


    51单片机支持全双工异步的通讯方式

    • 未传送时线路处于空闲状态,空闲电路约定为高电平"1"
    • 传送时每一个字符前加一个低电平的起始位,然后是8位数据,低位在前,高位在后,最后是高电平表示的停止位,格式如图
      在这里插入图片描述
    • 一次只传送一个字符,一次传送位数较少,对发送时钟和接收时钟的要求相对不高,线路简单,但传送速度较慢

    串行通信电平标准及硬件接口协议

    在这里插入图片描述


    2019/3/3

    展开全文
  • 串行通信方式是数据传输的一种方式。这种方式操作简单,连接少,传输距离远,因而在信息传送,尤其是在远距离的传送中得到了广泛的应用。目前常用的串行通信方式有RS -232 C,RS - 422 A,RS - 423 A及RS - 485 A等...

    串行通信方式是数据传输的一种方式。这种方式操作简单,连接少,传输距离远,因而在信息传送,尤其是在远距离的传送中得到了广泛的应用。目前常用的串行通信方式有RS -232 C,RS - 422 A,RS - 423 A及RS - 485 A等。RS - 232 C是通用串行接口,以电平形式传输信号,只需3根线就可在两个设备之间交换信息,最高传输速率为20 Kb/s,此时允许设备之间的最远距离为15 m。为了改进RS - 232C传输速率低,传输距离短的不足,EIA又推出了RS - 422 A,RS - 423 A.RS - 485 A等。RS - 422 A采用差分形式传输信号,每个通道用两根信号线,在电路中规定只有一个发送器,其最高传输速率为10 Mb/s,在此速率下的最远传输距离为120 m;若将波特率降到90 Kb/s,则通信距离可延长至1200 m。RS - 423A采用不平衡差分形式传送信号。RS - 485A则允许多个发送器的存在。它们都有一些共同的特点,即传输速率低,传输速率和传输距离相互影响,对传输介质要求高,一般要求用屏蔽电缆。当传输距离较远或连接的设备较多时,会增加系统的成本。

    随着计算机应用的不断发展,在有些场合需要高速度、远距离传输信号,同时又要尽量降低成本。为满足这一要求,本节以单片机之间的串行通信为例,介绍一个可以实现高速度、远距离的串行通信装置。

    一、单片机串口的特点

    目前多数单片机都配有串行接口,如51单片机和MCS - 96等系列单片机都配有一个全双工的串行接口,可以同时收、发信号。以51单片机串口为例,共有4种串行工作方式,波特率可由软件设置,并在片内定时器产生,接收或发送均可工作在中断或查询方式,使用比较灵活。该接口一般通过接口电路工作在RS - 232C或RS - 422A方式,因此,它具有RS - 232 C或RS - 422A的特点。其4种工作方式如下。

    1.方式O

    同步移位寄存方式,其波特率为fosc/12。fsc为振荡器的振荡频率,数据由RxD端输入,同步移位脉冲由TxD端输出,发/收均为8位数据。一般利用这种方式扩展并行接口、键盘或显示接口等。

    2.方式1

    串行工作方式,RxD接收,TxD发送,每帧信息为10位,包括1位起始位、8位数据位和1位停止位,其收/发的波特率为:

    式中:SMOD=1或0,由软件设定;N为软件设置的定时器自装载常数,其值为0~255。当SMOD-1.N-255时,波特率最高,为fosc/192;当SMOD=0,N=O时,波特率最低,为:

    3.方式2

    串行工作方式,每帧11位数据,包括1位起始位、8位数据位、1位可编程位、1位停止位,发送时可编程位应根据需要设定为O或1。其收/发的波特率为:

    当SMOD=1时,可得最大波特率为fosc/32;当SMOD-0时,可得最小波特率为fosc/64。

    4.方式3

    串行通信方式,发送格式同方式2,收/发波特率同方式1,即这种方式所能得到的最大波特率为fosc/192,最小波特率为ose/98 304。

    比较3种串行工作方式可知,方式2的波特率最高。对于51单片机,当选fosc=12 MHz(51单片机最高晶振)时,可得

    这些值远高于目前常用的串口的波特率,因此在单片机(51单片机等)之间串行通信时,在晶振选定的情况下,只有选方式2,方可得到最高的波特率。而要远距离收/发信号,还必须在电路上采取一定的措施。为此,介绍一个可以远距离收/发信号的电路。

    二、组成框图

    1.信号的表示

    (1)1的表示

    当TxD输出1时,通过收/发电路后,在总线上出现高阻信号,接收器通过收/发电路将高阻信号变为1,送RxD接收。当串口不工作时,TxD为1,对应总线为高阻态。

    (2)0的表示

    用一个周期的矩形波表示0,矩形波的周期为振荡周期的32或64倍。当TxD输出0时,通过收/发电路后,在串行总线上出现一个周期的矩形波。该信号通过接收器收/发电路转换后,在RxD端又变为0。

    2.收/发电路的组成框图

    收/发电路的组成框图如图1 - 17所示。该装置由控制电路、分频器、输出驱动、差动输入、耦合变压器等组成。控制电路由一片GAL电路或由门电路组成,输出驱动采用三态门,差动输入利用三片运放组成两级比较电路,分频器提供控制电路工作的基准和状态变化的条件,耦合变压器用来实现信号的输入或输出。

    202dec345c33bf21970a73ca0215d294.png

    三、工作原理

    1.信号输出

    当TxD为1时,A,B两线信号为0,C线信号为1,三态门关闭,输出高阻信号;当TxD为0时,C线为0,三态门打开,A线由0变1,A’输出高电平,B线保持为0,B’输出低电平。持续32或16个振荡周期后,电路状态改变,A线由1变O,B线由0变1,C线继续为0,A’输出低电平,B,输出高电平。经过32或16个振荡周期后,0发送完毕,电路恢复原态,通过耦合变压器,在串行总线上有一个矩形波出现。

    2.信号输入

    串行总线上的信号经耦合变压器,送到接收器的差动输入电路。

    当总线上出现高阻信号时,运放Ai的输出为O。该信号分别送到运放A2和A3的输入端,经过比较后,A2和A3的输出也为0,经过控制电路后,使RxD为1。

    当总线上出现矩形波信号时,若前半周T+为高电平,后半周T+为低电平,则:

    ①前半周

    T+=1,T-=O

    经A1差动放大后,其输出为低电平。经过A2和A3后,A2的输出保持为0;而A3的输出则由O变1。这两个信号都送至控制电路,并使RxD由1变O,同时开始定时。

    ②后半周

    T+ =0.T_=1

    经Ai后,A1输出变为高电平,再经A2和A3的比较,A2的输出由0变1,A3则输出O,再经控制电路后,维持RxD为0这一状态,直到定时时间或输入信号改变。

    控制电路保证只有E线先由O变1,接着F线由0变1时,RxD才会由1变O,并持续32/64个振荡周期,否则RxD保持为1。

    3.可靠性措施

    (1)本装置输出时

    收/发电路的输入端与输出端连在一起,因此当本装置输出时,输入端同样也有响应。为便于区分输入端的信号是来自装置自身还是来自总线,输出信号经变压器倒相后输出。这样外来信号就与内部信号有180。的相位差,而接收装置只对其中一种信号有响应,因而输入电路只对来自总线的信号作出响应。

    (2)干扰信号引入时

    当干扰信号经过总线串入时,运放A1,A2和A3的输出端也要改变,但干扰信号一般都是不规则信号,不会与本装置输入电路要求的矩形波信号完全一样。所以,尽管输入电路有输出,但不会引起控制电路的状态发生变化,也就不会影响RxD的状态。

    本例介绍的串行通信装置,组成简单,成本低,操作方便,只需两根线就可在两个设备之间交换信息;利用高阻差分电路作输入端,只要两根线上有信号差,输出就有变化,可在1 200 m范围内以187.5 Kb/s的速率可靠地传输信息;对传输线的要求低,普通双绞线就可连接两个设备,不需要屏蔽电缆,对导线无特殊要求,当传输距离较远时,可以大大降低系统的成本;采用独特的信号传输方式和结构,有很强的抗干扰能力,利用本装置不影响单片机串口的操作方式。因此,本装置是实现单片机之间高速度、远距离串行通信的一种比较理想的装置。若给PC机配上这类装置,还可实现PC机与单片机之间的高速度、远距离串行通信。

    展开全文
  • 串行通信的基本原理及用MFC实现串口通信 在Windows应用程序的开发中,我们常常需要面临与外围数据源设备通信的问题。计算机和单片机(如MCS-51)都具有串行通信口,可以设计相应的串口通信程序,完成二者之间的数据...
  • 计算机和单片机(如MCS-51)都具有串行通信口,可以设计相应的串口通信程序,完成二者之间的数据通信任务。  实际工作中利用串口完成通信任务的时候非常之多。已有一些文章介绍串口编程的文章在计算机
     在Windows应用程序的开发中,我们常常需要面临与外围数据源设备通信的问题。计算机和单片机(如MCS-51)都具有串行通信口,可以设计相应的串口通信程序,完成二者之间的数据通信任务。

      实际工作中利用串口完成通信任务的时候非常之多。已有一些文章介绍串口编程的文章在计算机杂志上发表。但总的感觉说来不太全面,特别是介绍32位下编程的更少,且很不详细。笔者在实际工作中积累了较多经验,结合硬件、软件,重点提及比较新的技术,及需要注意的要点作一番探讨。希望对各位需要编写串口通信程序的朋友有一些帮助。

    一.串行通信的基本原理

    串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU经过串行端口发送出去时,字节数据转换为串行的位。在接收数据时,串行的位被转换为字节数据。

    在Windows环境(Windows NT、Win98、Windows2000)下,串口是系统资源的一部分。

    应用程序要使用串口进行通信,必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求(打开串口),通信完成后必须释放资源(关闭串口)。

    串口通信程序的流程如下图:

    二.串口信号线的接法

    一个完整的RS-232C接口有22根线,采用标准的25芯插头座(或者9芯插头座)。25芯和9芯的主要信号线相同。以下的介绍是以25芯的RS-232C为例。

    ①主要信号线定义:

         2脚:发送数据TXD; 3脚:接收数据RXD; 4脚:请求发送RTS; 5脚:清除发送CTS;

         6脚:数据设备就绪DSR;20脚:数据终端就绪DTR; 8脚:数据载波检测DCD;

    1脚:保护地;   7脚:信号地。

    ②电气特性:

    数据传输速率最大可到20K bps,最大距离仅15m.

    注:看了微软的MSDN 6.0,其Windows API中关于串行通讯设备(不一定都是串口RS-232C或RS-422或RS-449)速率的设置,最大可支持到RS_256000,即256K bps! 也不知道到底是什么串行通讯设备?但不管怎样,一般主机和单片机的串口通讯大多都在9600 bps,可以满足通讯需求。

    ③接口的典型应用:

    大多数计算机应用系统与智能单元之间只需使用3到5根信号线即可工作。这时,除了TXD、RXD以外,还需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信号线。(当然,在程序中也需要对相应的信号线进行设置。)

       以上接法,在设计程序时,直接进行数据的接收和发送就可以了,不需要   对信号线的状态进行判断或设置。(如果应用的场合需要使用握手信号等,需要对相应的信号线的状态进行监测或设置。)

    三.16位串口应用程序的简单回顾

      16位串口应用程序中,使用的16位的Windows API通信函数:

    ① OpenComm() 打开串口资源,并指定输入、输出缓冲区的大小(以字节计);

       CloseComm() 关闭串口;

       例:int idComDev;

    idComDev = OpenComm("COM1", 1024, 128);

    CloseComm(idComDev);

    ② BuildCommDCB() 、setCommState()填写设备控制块DCB,然后对已打开的串口进行参数配置;

       例:DCB dcb;

    BuildCommDCB("COM1:2400,n,8,1", &dcb);

    SetCommState(&dcb);

    ③ ReadComm 、WriteComm()对串口进行读写操作,即数据的接收和发送.

       例:char *m_pRecieve; int count;

         ReadComm(idComDev,m_pRecieve,count);

         Char wr[30]; int count2;

         WriteComm(idComDev,wr,count2);

    16位下的串口通信程序最大的特点就在于:串口等外部设备的操作有自己特有的API函数;而32位程序则把串口操作(以及并口等)和文件操作统一起来了,使用类似的操作。

    四.在MFC下的32位串口应用程序

    32位下串口通信程序可以用两种方法实现:利用ActiveX控件;使用API 通信函数。

    使用ActiveX控件,程序实现非常简单,结构清晰,缺点是欠灵活;使用API 通信函数的优缺点则基本上相反。

    以下介绍的都是在单文档(SDI)应用程序中加入串口通信能力的程序。

    ㈠ 使用ActiveX控件:
    VC++ 6.0提供的MSComm控件通过串行端口发送和接收数据,为应用程序提供串行通信功能。使用非常方便,但可惜的是,很少有介绍MSComm控件的资料。

      ⑴.在当前的Workspace中插入MSComm控件。

       Project菜单------>Add to Project---->Components and Controls----->Registered

       ActiveX Controls--->选择Components: Microsoft Communications Control,

       version 6.0 插入到当前的Workspace中。

    结果添加了类CMSComm(及相应文件:mscomm.h和mscomm.cpp )。

      ⑵.在MainFrm.h中加入MSComm控件。

    protected:

       CMSComm m_ComPort;

    在Mainfrm.cpp::OnCreare()中:

      DWORD style=WS_VISIBLE|WS_CHILD;

       if (!m_ComPort.Create(NULL,style,CRect(0,0,0,0),this,ID_COMMCTRL)){

    TRACE0("Failed to create OLE Communications Control ");

    return -1;   // fail to create

        }

      ⑶.初始化串口

    m_ComPort.SetCommPort(1);  //选择COM?

    m_ComPort. SetInBufferSize(1024); //设置输入缓冲区的大小,Bytes

    m_ComPort. SetOutBufferSize(512); //设置输入缓冲区的大小,Bytes//

    if(!m_ComPort.GetPortOpen()) //打开串口

    m_ComPort.SetPortOpen(TRUE);

    m_ComPort.SetInputMode(1); //设置输入方式为二进制方式

    m_ComPort.SetSettings("9600,n,8,1"); //设置波特率等参数

    m_ComPort.SetRThreshold(1); //为1表示有一个字符引发一个事件

         m_ComPort.SetInputLen(0);

    ⑷.捕捉串口事项。MSComm控件可以采用轮询或事件驱动的方法从端口获取数据。我们介绍比较使用的事件驱动方法:有事件(如接收到数据)时通知程序。在程序中需要捕获并处理这些通讯事件。

    在MainFrm.h中:

    protected:

    afx_msg void OnCommMscomm();

    DECLARE_EVENTSINK_MAP()

    在MainFrm.cpp中:

    BEGIN_EVENTSINK_MAP(CMainFrame,CFrameWnd )  

    ON_EVENT(CMainFrame,ID_COMMCTRL,1,OnCommMscomm,VTS_NONE)

               //映射ActiveX控件事件

    END_EVENTSINK_MAP()

    ⑸.串口读写. 完成读写的函数的确很简单,GetInput()和SetOutput()就可。两个函数的原型是:

    VARIANT GetInput();及 void SetOutput(const VARIANT& newValue);都要使用VARIANT类型(所有Idispatch::Invoke的参数和返回值在内部都是作为VARIANT对象处理的)。

    无论是在PC机读取上传数据时还是在PC机发送下行命令时,我们都习惯于使用字符串的形式(也可以说是数组形式)。查阅VARIANT文档知道,可以用BSTR表示字符串,但遗憾的是所有的BSTR都是包含宽字符,即使我们没有定义_UNICODE_UNICODE也是这样! WinNT支持宽字符, 而Win95并不支持。为解决上述问题,我们在实际工作中使用CbyteArray,给出相应的部分程序如下:

        void CMainFrame::OnCommMscomm(){

         VARIANT vResponse;   int k;

    if(m_commCtrl.GetCommEvent()==2) {      

    k=m_commCtrl.GetInBufferCount(); //接收到的字符数目

    if(k>0) {

    vResponse=m_commCtrl.GetInput(); //read

    SaveData(k,(unsigned char*) vResponse.parray->pvData);

    } // 接收到字符,MSComm控件发送事件 }

       。。。。。 // 处理其他MSComm控件

    }

    void CMainFrame::OnCommSend() {

    。。。。。。。。 // 准备需要发送的命令,放在TxData[]中

    CByteArray array;

    array.RemoveAll();

    array.SetSize(Count);

    for(i=0;i
    array.SetAt(i, TxData[i]);

       m_ComPort.SetOutput(COleVariant(array)); // 发送数据

    }

    请大家认真关注第⑷、⑸中内容,在实际工作中是重点、难点所在。

    ㈡ 使用32位的API 通信函数:

    可能很多朋友会觉得奇怪:用32位API函数编写串口通信程序,不就是把16位的API换成32位吗?16位的串口通信程序可是多年之前就有很多人研讨过了……

    此文主要想介绍一下在API串口通信中如何结合非阻塞通信、多线程等手段,编写出高质量的通信程序。特别是在CPU处理任务比较繁重、与外围设备中有大量的通信数据时,更有实际意义。

    ⑴.在中MainFrm.cpp定义全局变量

    HANDLE    hCom; // 准备打开的串口的句柄

    HANDLE    hCommWatchThread ;//辅助线程的全局函数

    ⑵.打开串口,设置串口

    hCom =CreateFile( "COM2", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 允许读写

             0,          // 此项必须为0

             NULL,         // no security attrs

             OPEN_EXISTING,    //设置产生方式

             FILE_FLAG_OVERLAPPED, // 我们准备使用异步通信

             NULL );

    请大家注意,我们使用了FILE_FLAG_OVERLAPPED结构。这正是使用API实现非阻塞通信的关键所在。

    ASSERT(hCom!=INVALID_HANDLE_VALUE); //检测打开串口操作是否成功

    SetCommMask(hCom, EV_RXCHAR|EV_TXEMPTY );//设置事件驱动的类型

    SetupComm( hCom, 1024,512) ; //设置输入、输出缓冲区的大小

    PurgeComm( hCom, PURGE_TXABORT | PURGE_RXABORT | PURGE_TXCLEAR

               | PURGE_RXCLEAR ); //清干净输入、输出缓冲区

    COMMTIMEOUTS CommTimeOuts ; //定义超时结构,并填写该结构

       …………

    SetCommTimeouts( hCom, &CommTimeOuts ) ;//设置读写操作所允许的超时

    DCB    dcb ; // 定义数据控制块结构

    GetCommState(hCom, &dcb ) ; //读串口原来的参数设置

    dcb.BaudRate =9600; dcb.ByteSize =8; dcb.Parity = NOPARITY;

    dcb.StopBits = ONESTOPBIT ;dcb.fBinary = TRUE ;dcb.fParity = FALSE;

    SetCommState(hCom, &dcb ) ; //串口参数配置

    上述的COMMTIMEOUTS结构和DCB都很重要,实际工作中需要仔细选择参数。

    ⑶启动一个辅助线程,用于串口事件的处理。

    Windows提供了两种线程,辅助线程和用户界面线程。区别在于:辅助线程没有窗口,所以它没有自己的消息循环。但是辅助线程很容易编程,通常也很有用。

    在次,我们使用辅助线程。主要用它来监视串口状态,看有无数据到达、通信有无错误;而主线程则可专心进行数据处理、提供友好的用户界面等重要的工作。

    hCommWatchThread=

         CreateThread( (LPSECURITY_ATTRIBUTES) NULL, //安全属性

             0,//初始化线程栈的大小,缺省为与主线程大小相同

             (LPTHREAD_START_ROUTINE)CommWatchProc, //线程的全局函数

             GetSafeHwnd(), //此处传入了主框架的句柄

             0, &dwThreadID );

      ASSERT(hCommWatchThread!=NULL);

    ⑷为辅助线程写一个全局函数,主要完成数据接收的工作。请注意OVERLAPPED结构的使用,以及怎样实现了非阻塞通信。

    UINT CommWatchProc(HWND hSendWnd){

      DWORD dwEvtMask=0 ;

      SetCommMask( hCom, EV_RXCHAR|EV_TXEMPTY );//有哪些串口事件需要监视?

      WaitCommEvent( hCom, &dwEvtMask, os );// 等待串口通信事件的发生

      检测返回的dwEvtMask,知道发生了什么串口事件:

      if ((dwEvtMask & EV_RXCHAR) == EV_RXCHAR){ // 缓冲区中有数据到达

      COMSTAT ComStat ; DWORD dwLength;

      ClearCommError(hCom, &dwErrorFlags, &ComStat ) ;

      dwLength = ComStat.cbInQue ; //输入缓冲区有多少数据?

      if (dwLength > 0) {

    BOOL fReadStat ;  

      fReadStat = ReadFile( hCom, lpBuffer,dwLength, &dwBytesRead;

                &READ_OS( npTTYInfo ) ); //读数据

    注:我们在CreareFile()时使用了FILE_FLAG_OVERLAPPED,现在ReadFile()也必须使用

      LPOVERLAPPED结构.否则,函数会不正确地报告读操作已完成了.

        使用LPOVERLAPPED结构, ReadFile()立即返回,不必等待读操作完成,实现非阻塞

        通信.此时, ReadFile()返回FALSE, GetLastError()返回ERROR_IO_PENDING.

    if (!fReadStat){

       if (GetLastError() == ERROR_IO_PENDING){

         while(!GetOverlappedResult(hCom,

           &READ_OS( npTTYInfo ), & dwBytesRead, TRUE )){

           dwError = GetLastError();

           if(dwError == ERROR_IO_INCOMPLETE) continue;

                 //缓冲区数据没有读完,继续

           …… ……      

       ::PostMessage((HWND)hSendWnd,WM_NOTIFYPROCESS,0,0);//通知主线程,串口收到数据  }

      所谓的非阻塞通信,也即异步通信。是指在进行需要花费大量时间的数据读写操作(不仅仅是指串行通信操作)时,一旦调用ReadFile()、WriteFile(), 就能立即返回,而让实际的读写操作在后台运行;相反,如使用阻塞通信,则必须在读或写操作全部完成后才能返回。由于操作可能需要任意长的时间才能完成,于是问题就出现了。

    非常阻塞操作还允许读、写操作能同时进行(即重叠操作?),在实际工作中非常有用。

    要使用非阻塞通信,首先在CreateFile()时必须使用FILE_FLAG_OVERLAPPED;然后在 ReadFile()时lpOverlapped参数一定不能为NULL,接着检查函数调用的返回值,调用GetLastError(),看是否返回ERROR_IO_PENDING。如是,最后调用GetOverlappedResult()返回重叠操作(overlapped operation)的结果;WriteFile()的使用类似。

    ⑸.在主线程中发送下行命令。

    BOOL  fWriteStat ; char szBuffer[count];

           …………//准备好发送的数据,放在szBuffer[]中

    fWriteStat = WriteFile(hCom, szBuffer, dwBytesToWrite,

               &dwBytesWritten, &WRITE_OS( npTTYInfo ) ); //写数据

    注:我们在CreareFile()时使用了FILE_FLAG_OVERLAPPED,现在WriteFile()也必须使用   LPOVERLAPPED结构.否则,函数会不正确地报告写操作已完成了.

       使用LPOVERLAPPED结构,WriteFile()立即返回,不必等待写操作完成,实现非阻塞 通信.此时, WriteFile()返回FALSE, GetLastError()返回ERROR_IO_PENDING.

    int err=GetLastError();

    if (!fWriteStat) {

       if(GetLastError() == ERROR_IO_PENDING){

        while(!GetOverlappedResult(hCom, &WRITE_OS( npTTYInfo ),

               &dwBytesWritten, TRUE )) {

          dwError = GetLastError();

          if(dwError == ERROR_IO_INCOMPLETE){

               // normal result if not finished

            dwBytesSent += dwBytesWritten; continue; }

        ......................

    综上,我们使用了多线程技术,在辅助线程中监视串口,有数据到达时依靠事件驱动,读入数据并向主线程报告(发送数据在主线程中,相对说来,下行命令的数据总是少得多);并且,WaitCommEvent()、ReadFile()、WriteFile()都使用了非阻塞通信技术,依靠重叠(overlapped)读写操作,让串口读写操作在后台运行。

    依托vc6.0丰富的功能,结合我们提及的技术,写出有强大控制能力的串口通信应用程序。就个人而言,我更偏爱API技术,因为控制手段要灵活的多,功能也要强大得多。
    展开全文
  • 串行通信方式是数据传输的一种方式。这种方式操作简单,连接少,传输距离远,因而在信息传送,尤其是在远距离的传送中得到了广泛的应用。目前常用的串行通信方式有RS -232 C,RS - 422 A,RS - 423 A及RS - 485 A等...

    串行通信方式是数据传输的一种方式。这种方式操作简单,连接少,传输距离远,因而在信息传送,尤其是在远距离的传送中得到了广泛的应用。目前常用的串行通信方式有RS -232 C,RS - 422 A,RS - 423 A及RS - 485 A等。RS - 232 C是通用串行接口,以电平形式传输信号,只需3根线就可在两个设备之间交换信息,最高传输速率为20 Kb/s,此时允许设备之间的最远距离为15 m。为了改进RS - 232C传输速率低,传输距离短的不足,EIA又推出了RS - 422 A,RS - 423 A.RS - 485 A等。RS - 422 A采用差分形式传输信号,每个通道用两根信号线,在电路中规定只有一个发送器,其最高传输速率为10 Mb/s,在此速率下的最远传输距离为120 m;若将波特率降到90 Kb/s,则通信距离可延长至1200 m。RS - 423A采用不平衡差分形式传送信号。RS - 485A则允许多个发送器的存在。它们都有一些共同的特点,即传输速率低,传输速率和传输距离相互影响,对传输介质要求高,一般要求用屏蔽电缆。当传输距离较远或连接的设备较多时,会增加系统的成本。

    随着计算机应用的不断发展,在有些场合需要高速度、远距离传输信号,同时又要尽量降低成本。为满足这一要求,本节以单片机之间的串行通信为例,介绍一个可以实现高速度、远距离的串行通信装置。

    一、单片机串口的特点

    目前多数单片机都配有串行接口,如51单片机和MCS - 96等系列单片机都配有一个全双工的串行接口,可以同时收、发信号。以51单片机串口为例,共有4种串行工作方式,波特率可由软件设置,并在片内定时器产生,接收或发送均可工作在中断或查询方式,使用比较灵活。该接口一般通过接口电路工作在RS - 232C或RS - 422A方式,因此,它具有RS - 232 C或RS - 422A的特点。其4种工作方式如下。

    1.方式O

    同步移位寄存方式,其波特率为fosc/12。fsc为振荡器的振荡频率,数据由RxD端输入,同步移位脉冲由TxD端输出,发/收均为8位数据。一般利用这种方式扩展并行接口、键盘或显示接口等。

    2.方式1

    串行工作方式,RxD接收,TxD发送,每帧信息为10位,包括1位起始位、8位数据位和1位停止位,其收/发的波特率为:

    式中:SMOD=1或0,由软件设定;N为软件设置的定时器自装载常数,其值为0~255。当SMOD-1.N-255时,波特率最高,为fosc/192;当SMOD=0,N=O时,波特率最低,为:

    3.方式2

    串行工作方式,每帧11位数据,包括1位起始位、8位数据位、1位可编程位、1位停止位,发送时可编程位应根据需要设定为O或1。其收/发的波特率为:

    当SMOD=1时,可得最大波特率为fosc/32;当SMOD-0时,可得最小波特率为fosc/64。

    4.方式3

    串行通信方式,发送格式同方式2,收/发波特率同方式1,即这种方式所能得到的最大波特率为fosc/192,最小波特率为ose/98 304。

    比较3种串行工作方式可知,方式2的波特率最高。对于51单片机,当选fosc=12 MHz(51单片机最高晶振)时,可得

    这些值远高于目前常用的串口的波特率,因此在单片机(51单片机等)之间串行通信时,在晶振选定的情况下,只有选方式2,方可得到最高的波特率。而要远距离收/发信号,还必须在电路上采取一定的措施。为此,介绍一个可以远距离收/发信号的电路。

    二、组成框图

    1.信号的表示

    (1)1的表示

    当TxD输出1时,通过收/发电路后,在总线上出现高阻信号,接收器通过收/发电路将高阻信号变为1,送RxD接收。当串口不工作时,TxD为1,对应总线为高阻态。

    (2)0的表示

    用一个周期的矩形波表示0,矩形波的周期为振荡周期的32或64倍。当TxD输出0时,通过收/发电路后,在串行总线上出现一个周期的矩形波。该信号通过接收器收/发电路转换后,在RxD端又变为0。

    2.收/发电路的组成框图

    收/发电路的组成框图如图1 - 17所示。该装置由控制电路、分频器、输出驱动、差动输入、耦合变压器等组成。控制电路由一片GAL电路或由门电路组成,输出驱动采用三态门,差动输入利用三片运放组成两级比较电路,分频器提供控制电路工作的基准和状态变化的条件,耦合变压器用来实现信号的输入或输出。

    3df6b7e5fcfd56fdd06d7f153ae31ea6.png

    三、工作原理

    1.信号输出

    当TxD为1时,A,B两线信号为0,C线信号为1,三态门关闭,输出高阻信号;当TxD为0时,C线为0,三态门打开,A线由0变1,A’输出高电平,B线保持为0,B’输出低电平。持续32或16个振荡周期后,电路状态改变,A线由1变O,B线由0变1,C线继续为0,A’输出低电平,B,输出高电平。经过32或16个振荡周期后,0发送完毕,电路恢复原态,通过耦合变压器,在串行总线上有一个矩形波出现。

    2.信号输入

    串行总线上的信号经耦合变压器,送到接收器的差动输入电路。

    当总线上出现高阻信号时,运放Ai的输出为O。该信号分别送到运放A2和A3的输入端,经过比较后,A2和A3的输出也为0,经过控制电路后,使RxD为1。

    当总线上出现矩形波信号时,若前半周T+为高电平,后半周T+为低电平,则:

    ①前半周

    T+=1,T-=O

    经A1差动放大后,其输出为低电平。经过A2和A3后,A2的输出保持为0;而A3的输出则由O变1。这两个信号都送至控制电路,并使RxD由1变O,同时开始定时。

    ②后半周

    T+ =0.T_=1

    经Ai后,A1输出变为高电平,再经A2和A3的比较,A2的输出由0变1,A3则输出O,再经控制电路后,维持RxD为0这一状态,直到定时时间或输入信号改变。

    控制电路保证只有E线先由O变1,接着F线由0变1时,RxD才会由1变O,并持续32/64个振荡周期,否则RxD保持为1。

    3.可靠性措施

    (1)本装置输出时

    收/发电路的输入端与输出端连在一起,因此当本装置输出时,输入端同样也有响应。为便于区分输入端的信号是来自装置自身还是来自总线,输出信号经变压器倒相后输出。这样外来信号就与内部信号有180。的相位差,而接收装置只对其中一种信号有响应,因而输入电路只对来自总线的信号作出响应。

    (2)干扰信号引入时

    当干扰信号经过总线串入时,运放A1,A2和A3的输出端也要改变,但干扰信号一般都是不规则信号,不会与本装置输入电路要求的矩形波信号完全一样。所以,尽管输入电路有输出,但不会引起控制电路的状态发生变化,也就不会影响RxD的状态。

    本例介绍的串行通信装置,组成简单,成本低,操作方便,只需两根线就可在两个设备之间交换信息;利用高阻差分电路作输入端,只要两根线上有信号差,输出就有变化,可在1 200 m范围内以187.5 Kb/s的速率可靠地传输信息;对传输线的要求低,普通双绞线就可连接两个设备,不需要屏蔽电缆,对导线无特殊要求,当传输距离较远时,可以大大降低系统的成本;采用独特的信号传输方式和结构,有很强的抗干扰能力,利用本装置不影响单片机串口的操作方式。因此,本装置是实现单片机之间高速度、远距离串行通信的一种比较理想的装置。若给PC机配上这类装置,还可实现PC机与单片机之间的高速度、远距离串行通信。

    展开全文
  • 熟悉串行通信的基本概念 掌握串行口的结构及工作原理 掌握串行口的工作方式 掌握串行口的应用;第8章 80C51单片机串行通信;8.1 串行通信基础知识;8.1 串行通信基础知识;1. 异步串行通信 异步串行通信是以字符为单位的...
  • 计算机和单片机(如MCS-51)都具有串行通信口,可以设计相应的串口通信程序,完成二者之间的数据通信任务。 实际工作中利用串口完成通信任务的时候非常之多。已有一些文章介绍串口编程的文章在计算机杂志上发表。但...
  • 串口的结构和工作原理 通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通常称作UART。它将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换。作为把并行输入信号转成串行输出信号的芯片,UART...
  • 51单片机串行口的使用与串行通信串行通信:俩个概念:RS232接口标准:串行口的使用:串行口的结构:串行口相关寄存器:串行口的工作方式:方式0:同步移位寄存器方式利用方式0扩展并行I/O口:方式1:8位异步通信方式...
  • 减小系统体积,降低系统功耗,通过研究三线制同步串行通信原理,利用FPGA,结合硬件描述语言VHDL,设计了三线制同步串行通信控制器功能框架结构,介绍了各组成模块的功能及工作过程,并对该控制器IP核的接口信号...
  • 详细说明了其管脚功能、内部组成、工作原理及工作方式。给出了一个由CY7B933构成的实际接收电路及设计方法。  关键词:串行数据通信 CY7B933 FIFO IDT7200 基带传输 差分PECL输出 1 概述  CY7B933是CYPRESS...
  • 详细讲解微机原理与接口中的串行通信与并行通信的异同,有助于大家学习和理解串并的 区别及其工作原理
  • 较详细的介绍了CY7B923的管脚功能、内部组成、工作原理及工作方式。同时给出了一个实际电路来说明其具体的应用方法。  关键词:串行数据通信 CY7B923 IDT7200 基带传输 差分PECL输出 1 概述  CY7B923是CYPRESS...
  • 首先对三线制同步串行通信接口进行了硬件电路设计,然后针对传统电路设计方式的不足,构建了基于CPLD/FPGA的三线制同步串行通信控制器接口结构,详述了各个功能模块及其工作原理,设计合理,并且满足了实际应用要求...
  • 串行通信接口SCI

    2020-12-29 17:21:19
    SCI是串行通信接口。SCI是一个双线的异步串口,具有接受和发送两根信号线的异步串口。 二、SCI模块的特点 ①SCI模块具有两个引脚:发送引脚SCITXD和接收引脚SCIRXD ②SCI模块具有双缓冲接受和发送功能:接收缓冲...
  • 甲乙两个单片机进行串行通信。采用12MHZ时钟频率晶振频率和方式1进行通信。甲机上有4*4键盘、一个七段数码管,乙机上有两个七段数码管;甲机发出按键显示内容,乙机接收后在数码管上交替显示。 二、实验目的 理解...
  • 文章介绍了CYPRESS半导体公司推出的一种用于点对点之间高速串行数据通信的发送芯片CY7B923的原理...较详细的介绍了CY7B923的管脚功能、内部组成、工作原理及工作方式。同时给出了一个实际电路来说明其具体的应用方法。
  • 减小系统体积,降低系统功耗,通过研究三线制同步串行通信原理,利用FPGA,结合硬件描述语言VHDL,设计了三线制同步串行通信控制器功能框架结构,介绍了各组成模块的功能及工作过程,并对该控制器IP核的接口信号...
  • 摘要:阐述红外通信的基本工作原理;结合在单相电度表抄表系统中的具体应用,介绍一种适合单片机系统的红外通信方案,设计具体的硬件接口电路,说明其工作原理,给出应用于红外通信的程序流程,并指出在实施过程中应...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 657
精华内容 262
关键字:

串行通信工作原理