用VC實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)的通信

在工業(yè)檢測(cè)及自動(dòng)控制系統(tǒng)中，微機(jī)與微機(jī)、微機(jī)與單片機(jī)之間經(jīng)常需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，串行通信是主要的通信手段，它高效、方便，并遵循統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 Visual C++ 6.0作為一種強(qiáng)大的開發(fā)工具幾乎在Windows軟件開發(fā)的任何領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。一般用Visual C++ 6.0開發(fā)串行通信程序有二種方法:一是利用Windows的通信 API函數(shù);另一種是采用Visual C++  6.0標(biāo)準(zhǔn)控件MSComm來實(shí)現(xiàn)。第一種方法需要聲明及調(diào)用許多API函數(shù)，十分煩瑣。第二種方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，且可滿足一般情況下通信要求。本文利用Visual C++ 6.0提供的MSComm通信控件編寫較簡(jiǎn)單的VC程序, 完成了微機(jī)與單片機(jī)之間的 RS-232串行口通信。

1、硬件結(jié)構(gòu)

PC微機(jī)的COM口接口電平為RS-232標(biāo)準(zhǔn)，若兩臺(tái)微機(jī)間通信，只需簡(jiǎn)單地直接連接（TXD RXD）及地（GND）三根線。若微機(jī)與單片機(jī)通信，由于單片機(jī)UART為TTL電平，故需將RS-232電平與TTL電平轉(zhuǎn)換，可直接使用 MAX232，MC1489等實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換功能。

2、串行通信控件MSComm

在VC環(huán)境下單擊Project菜單，從中選擇Add to Project，在彈出的對(duì)話框中單擊Components and Controls選項(xiàng)，然后在彈出的對(duì)話框中再單擊Registered ActiveX Controls選項(xiàng)。在列表中選擇Microsoft Communications Control (version6.0)，形狀為帶有紅色底座的黃色電話機(jī)。單擊Insert按鈕，確認(rèn)后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)Confirm Classes對(duì)話框，其中列出了該控件的類名（CMSComm）、頭文件名(MSComm.h)、執(zhí)行文件名(MSComm.cpp)。關(guān)閉此對(duì)話框，在程序主界面的控件列表中，可以看到該通信控件已被加入，拖動(dòng)該控件就可以將其放入程序中。

MSComm控件提供了功能完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能, MSComm控件具有兩種處理方式： 1、事件驅(qū)動(dòng)方式：由MSComm控件的OnComm事件捕獲并處理通信錯(cuò)誤及事件；2、查詢方式：通過檢查CommEvent屬性的值來判斷事件和錯(cuò)誤。

MSComm控件的通信功能實(shí)現(xiàn),實(shí)際上是調(diào)用了API函數(shù),而API函數(shù)是由Comm.drv解釋并傳給設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序執(zhí)行的,對(duì)于VC程序開發(fā)者只需知道MSComm控件的屬性和事件的用法即可以實(shí)現(xiàn)串口的操作。

以下是MSComm控件的主要屬性和方法:
　　1) CommPort：設(shè)置或返回串行端口號(hào),其取值范圍為1～99,缺省為1。
　　2) Setting：設(shè)置或返回串行端口的波特率、奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位。如：M scomm.Setting="9600,N,8,1"。
　　3) PortOpen：打開或關(guān)閉串行端口,格式為：MSComm.PortOpen={T RUE|FALSE}。
　　4) InBufferSize：設(shè)置或返回接收緩沖區(qū)的大小,缺省為1024字節(jié)。
　　5) InBufferCount：返回接收緩沖區(qū)內(nèi)的等待讀取的字節(jié)個(gè)數(shù),可通過設(shè)置該屬性為0來清除接收緩沖區(qū)。
　　6) Rthreshold：該屬性為一閥值,它確定當(dāng)接收緩沖區(qū)內(nèi)字節(jié)個(gè)數(shù)達(dá)到或超過該值后就產(chǎn)生代碼為MSCOMM_EV_RECEIVE的OnComm事件 。
　　7) InputLen:：設(shè)置或返回接收緩沖區(qū)內(nèi)用Input讀入的個(gè)數(shù)。若取0,則INPUT讀取整個(gè)緩沖區(qū)的內(nèi)容。
　　8) Input： 該屬性表示從接收緩沖區(qū)移走一串字符。 類型：VARIANT。
　　9) OutBufferSize：設(shè)置或返回發(fā)送緩沖區(qū),缺省為512字節(jié)。
　　10) OutBufferCount：返回發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)等待發(fā)送的字符數(shù),可用來清空緩沖區(qū)。
　　11) Output:向發(fā)送緩沖區(qū)傳送一字符串。類型：VARIANT。

如果在通信過程中發(fā)生錯(cuò)誤或事件,就會(huì)引發(fā)OnComm事件并且改 變屬性值,由CommEvent屬性代碼反映錯(cuò)誤類型,在通信程序的設(shè)計(jì)中 可根據(jù)該屬性值來執(zhí)行不同的操作,以下是部分屬性常數(shù)值及其含義:
　　1) ComEvSend： 其值為1,發(fā)送緩沖區(qū)的內(nèi)容少于SThreshold指定 的值。
　　2) ComEvReceive： 其值為2,接收緩沖區(qū)內(nèi)字符數(shù)達(dá)到 RThreshold 值,該事件在緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)被移走前將持續(xù)產(chǎn)生。
　　3) ComEventFrame： 其值為1004,硬件檢測(cè)到幀錯(cuò)誤。
　　4) ComEventRxOver：其值為1008,接收緩沖區(qū)溢出。
　　5) ComEventTxFull： 其值為1010,發(fā)送緩沖區(qū)溢出。
　　6) ComEventRxParity：其值為1009,奇偶校驗(yàn)。
　　7) ComEvEOF： 其值為7,接收數(shù)據(jù)中出現(xiàn)文件結(jié)束(ASCII 碼為 2 6)字符。

3、串口通信微機(jī)程序設(shè)計(jì)

下面程序可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單通信，程序主要有兩個(gè)編輯框，一為發(fā)送，用戶在此編輯框內(nèi)鍵入字符將通過串口發(fā)送出去；另一為接收，顯示串口接收到字符。如在兩臺(tái)微機(jī)相連，分別運(yùn)行此程序，即可實(shí)現(xiàn)兩機(jī)之間通信。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1）啟動(dòng)Visual C++ 6.0，創(chuàng)建一名為Chat應(yīng)用程序項(xiàng)目，程序類型為Dialog based。

2）如2所述在應(yīng)用程序中插入通信控件。

 3）MFC的ClassWizard 對(duì)話框的Member Variables選項(xiàng)卡如下所示

控件ID 類型 數(shù)據(jù)成員
IDC_EDIT1_SEND Cstring m_send
IDC_EDIT2_RECV Cstring m_recv
IDC_MSCOMM1 CMSComm m_comm
IDCANCEL 

4）部分源程序代碼如下：
BOOL CChatDlg::OnInitDialog(  )
{
 CDialog::OnInitDialog( );
// TODO: Add extra initialization here
   m_comm.SetCommPort(1);        //選擇串口1
   if(!m_comm.GetPortOpen( ))
   m_comm.SetPortOpen(TRUE);     //打開串口1
   m_comm.SetSettings("9600,n,8,1");  //串口參數(shù)設(shè)置
   m_comm.SetRThreshold(1);      //當(dāng)串口接收緩沖區(qū)內(nèi)接收字符多于或等于1將觸發(fā)一關(guān)于comEvReceive的OnComm事件。
 return TRUE;  // return TRUE unless you set the focus to a control
               // EXCEPTION: OCX Property Pages should return FALSE
}
void CChatDlg::OnChangeEdit1Send(  )
{  // TODO: Add your control notification handler code here
 int count;
 CString temp;
 UpdateData(TRUE);           //獲取用戶輸入數(shù)據(jù)
 count=m_send.GetLength( );    //獲取編輯框內(nèi)字符數(shù)
 temp=m_send.GetAt(count-1);   //取最新輸入字符
 if(!m_comm.GetPortOpen( ))
    m_comm.SetPortOpen(TRUE);
 m_comm.SetOutput(COleVariant(temp));    //發(fā)送數(shù)據(jù)
 if(count= =40)                  //如輸入字符超過40，清空發(fā)送編輯框
 { m_send.Empty( );
      UpdateData(FALSE);          //更新編輯框
 }
}
void CChatDlg::OnOnCommMscomm 1(  )
{
 // TODO: Add your control notification handler code here
 VARIANT temp;
 int count;
     if(m_comm.GetCommEvent( )= =2)       //串行口數(shù)據(jù)接收處理；
 { count=m_comm.GetInBufferCount( );
  m_comm.SetInputLen(count);      //利用Input接收字符數(shù)為count
  temp=m_comm.GetInput( );       //接收字符
  m_recv+=temp.bstrVal;           //將接收字符添加到接收框變量中
  if(m_recv.GetLength( )= =40)      //如輸入字符超過40，清空發(fā)送編輯框
  m_recv.Empty( );
       UpdateData(FALSE);           //更新編輯框
 }
}

4、串行通信單片機(jī)程序設(shè)計(jì)

在此作為演示，此單片機(jī)程序功能只是簡(jiǎn)單將所收字符再發(fā)送出去，類似可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜通信協(xié)議。將微機(jī)與單片機(jī)相連后，微機(jī)運(yùn)行chat.exe，單片機(jī)運(yùn)行此程序即可實(shí)現(xiàn)兩機(jī)通信。

下面是MC68HC908GP32為例的程序清單。

 *==========Registers===========
SCCR1  equ $0013
b_ENSCI  equ 6
SCCR2  equ $0014
b_TE  equ 3
b_RE  equ 2
BAUD  equ $0019
SCS1 equ $0016
SCS2 equ $0017
SCDR equ $0018
CONFIG2  equ $001e
CONFIG1  equ $001f
PCTL  equ $0036
b_PLLON  equ 5
b_BCS  equ 4
PBWC  equ $0037
b_AUTO  equ 7
PMSH  equ $0038
PMSL  equ $0039
PMRS  equ $003a
*==========Initial Codes========
           ORG $8000
RESET_INIT:
   SEI
   LDHX #$023F
   TXS
        LDA   #$01
        STA   CONFIG2
        LDA   #$3D
        STA   CONFIG1
*========== Initial CGMC=========
       CLR     PCTL
       MOV     #$01,PCTL
       MOV #$01,PMSH
       MOV #$2C,PMSL
       MOV #$80,PMRS
       BSET    b_PLLON,PCTL    ;32.768khz --2.4576Mhz
       BSET    b_AUTO,PBWC
       BSET    b_BCS,PCTL
*========= Initial SCI==========*
       LDA #$02
       STA    BAUD            ;9600baud
       BSET   b_ENSCI,SCCR1   ;ENABLE SCI
       MOV #$0C,SCCR2         ;ENABLE TRANSMITTER AND RECEIVER
*==========Main program========*
START:CLI
      JSR GETDATA
      JSR SENDATA
      JMP START
GETDATA:BRCLR 5,SCS1,GETDATA
        LDA SCDR
        RTS
SENDATA:BRCLR 7,SCS1,SENDATA
        STA SCDR
        RTS
*===========Vector=============*
         ORG  $FFFE
         DW  RESET_INIT

若要實(shí)現(xiàn)一臺(tái)微機(jī)（主機(jī)）與多臺(tái)GP32通信，可用SCI接收器喚醒功能（空閑線或地址位）。主機(jī)與從機(jī)通信時(shí)，發(fā)送信息的開頭一般為從機(jī)地址，各從機(jī)接收信息開頭的地址，如發(fā)現(xiàn)地址與自己的地址相同，則準(zhǔn)備接收后面的數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)不予理睬。至此我們用Visual C++ 6.0實(shí)現(xiàn)了微機(jī)與微機(jī)以及微機(jī)與單片機(jī)之間的串行通信，通過更復(fù)雜的通信協(xié)議，完全可滿足工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中的一般數(shù)據(jù)通信要求。

參考文獻(xiàn):
[1]劉慧根等. MC68HC08原理及其嵌入是應(yīng)用. 清華大學(xué)出版社，2001.
[2]劉瑜. Windows環(huán)境下串行通信程序設(shè)計(jì). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與研究，1999.