[发明专利]一种实现上位机和单片机准确串行通信的系统

说明书

一种实现上位机和单片机准确串行通信的系统，整个通信系统的设计主要包括电平转换接口电路设计,单片机异步串行通信程序编写,以及上位机串口通信界面开发等。系统的总体实现是上位机（PC）和单片机的通信数据都要经过电平转换电路进行变换后才能正确到达对方，也就是说电平转换电路在整个系统中起到了桥梁作用。对于电路设计，系统中电平转换电路采用分离元器件搭建。单片机采用中断的方式与PC通信,通过设置UART中断控制寄存器的中断控制位使能该中断。上位机程序在VisualBasic6.0(VB)环境下开发。本系统采用VB提供的具有强大功能的通信控件。该控件具有完善的串口数据发送和接收功能,可对串口状态及串行通信的信息格式和协议进行设置。

所属技术领域

本发明涉及工厂单片机控制系统与上位机进行数据交换的通信系统，采用异步串行通信方式能实现准确交换数据的目的。

背景技术

目前计算机系统的广泛应用以及网络的飞速发展,各种控制设备间的通信功能显得越来越重要。随着微电子技术的不断发展, 单片机已逐渐成为一种智能型、综合型控制器, 用它来进行数据采集、存储及实时控制。工程实际中, 一般还要实现单片机与上位机的串行通信, 使上位机能对现场数据进行汇集、整理和分析。

对于单片机和上位机之间的通信，单片机提供了一个通信端口ULRT，该接口采用异步串行传输模式。上位机主板一般具有COM异步串行通信端口, 采用RS-232标准设计,因此单片机系统与上位机的通信可以借助这两个端口来实现，使用三线制(收、发、地)进行数据传递。

发明内容

本发明提供一种单片机和上位机之间的串行通信系统设计，对实现计算机网络间的通信具有重要意义。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

整个通信系统的设计主要包括电平转换接口电路设计,单片机异步串行通信程序编写, 以及上位机串口通信界面开发等。系统的总体实现是上位机（PC）和单片机的通信数据都要经过电平转换电路进行变换后才能正确到达对方，也就是说电平转换电路在整个系统中起到了桥梁作用。

对于电路设计，单片机SPCE061A 通用异步串行口模块(UART)提供了一个全双工标准接口, 其接收引脚RX 和发送引脚TX 分别与IOB7 和IOB10 共用, 借助于IOB 口的特殊功能和UART IRQ 中断实现SPCE061A 与外设的串行通信。鉴于SPCE061A 单片机的串口采用T T L 电平, 与PC 机串行接口的电气规范不一致, 通信中采用RS232C 标准接口。该接口具有使用方便, 连接线少等优点。

对于单片机数据接收和发送的程序设计，单片机采用中断方式与上位机进行数据通信。当上位机已经处于接收状态时, 在单片机上传通信控制菜单中打开发送通信中断,即对P UART Command1 单元赋值0x0040 , 这时单片机将内部RAM 指定地址中的数据发送给上位机, 并对发送数据进行计数,发送结束后, 自动显示“上传完毕”提示字样。单片机准备接收上位机发来的数据时,在下载通信菜单中打开接收中断, 即对P UART Command1单元赋值0x0080 , 同时提示“准备好”字样, 等待上位机发送数据, 计数器准备计数, 接收来的数据暂存在单片RAM指定地址中, 接收完毕后, 自动显示“下载完毕”提示字样。

本发明的有益效果是，在linux下串口参数设置, 串口速度和数据帧大小这两个参数的设置是很重要的。若速度太快容易丢帧或者帧损坏, 导致重传该帧；而若速度太慢,则会影响效率、浪费资源。因此, 串口速度和数据帧大小将直接影响到串口文件传输的效率和质量。传送双方应该根据传送和接收设备的状况，合理配置最佳的串口传输状态。鉴于linux在嵌入式领域的应用已经非常广泛, 本文给出了一种基于linux嵌入式的串口通信系统, 目标机采用S3C2440芯片作为串口通信的控制器件, 实现了在linux操作系统下宿主机与目标机间双向通信, 具有一定的意义。

附图说明