PC機與單片機串行通信中實現(xiàn)命令批處理

　在PC機與MCS-51單片機之間進行串行通信時，基本是一對一的，即用PC機向單片機每發(fā)1條命令，就等待單片機的1條返回信息。這樣可能把大量時間浪費在PC機與單片機的通信過程中了。為此筆者經(jīng)過實踐，設(shè)計出可以批處理執(zhí)行PC機發(fā)給單片機的命令，就像DOS操作系統(tǒng)中的批處理命令一樣，可連續(xù)批處理信息，結(jié)果當(dāng)然提高了系統(tǒng)速度。文中提供了部分平臺式C51軟件源代碼，以供大家參考。

1 通信協(xié)議

（1）通信數(shù)據(jù)格式
PC機→MCS-51單片機數(shù)據(jù)格式如表1所列。
MCS-51單片機→PC機數(shù)據(jù)格式如表2所列。

（2）初始通信參數(shù)

PC機與單片機間（9600，n，8，1）即波特率為9600 baud，1起始位，8數(shù)據(jù)位，1停止位，無奇偶校驗。

（3）數(shù)據(jù)收發(fā)方式

所有數(shù)據(jù)按二進制單字節(jié)發(fā)送。

（4）發(fā)送數(shù)據(jù)順序
　　發(fā)送同步碼（1Byte）：Stx=0X60
　　發(fā)送后續(xù)字節(jié)的長度(2Byte)：Len=2+N
　　發(fā)送Len個后續(xù)數(shù)據(jù)字節(jié)(N+2 Byte)：CommandH，CommandL，Data[0]…Data[N-1]
　　發(fā)送校驗碼（1Byte）： Edc=Stx^CommandH^ CommandL^Data[0]^…Data[N-1]
　　發(fā)送結(jié)束碼(1Byte)： Etx=0X03

2 單條命令COMMAND[n]

COMMAND[n]格式：

一般把單條命令的長度控制在255以內(nèi)。
PC機向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)序列為：
STX，LENH，LENL，COMMANDH，COMMANDL，DATA…DATA,EDC,ETX
3 批處理的思想方法

（1）批處理命令BATCH_COMMAND （0X0000）

PC格式：

NUM——后續(xù)命令的個數(shù)；
Flag——需要返回的標(biāo)志(00為要返回數(shù)據(jù)，其它為無需返回數(shù)據(jù))。
COMMAND[i]=LEN,子命令體
功能：批處理執(zhí)行功能。
返回狀態(tài)及數(shù)據(jù)：根據(jù)Flag標(biāo)志決定是否返回數(shù)據(jù)，按發(fā)送命令的順序返回數(shù)據(jù)。

（2）控制批處理轉(zhuǎn)移的命令

功能：沒有數(shù)據(jù)和狀態(tài)返回，控制下位機跳轉(zhuǎn)。

① 控制BATCH_If（0X0001）用于判斷，條件執(zhí)行命令

功能：單片機遇到該命令，執(zhí)行判斷，如果結(jié)果為邏輯真，則執(zhí)行緊跟BATCH_If的第1條命令；否則執(zhí)行緊跟BATCH_If第2條命令。

PC格式：



num： 返回數(shù)據(jù)從右到左的第幾個數(shù)據(jù)，為0時為狀態(tài)數(shù)據(jù)的低位字節(jié)；
EQUAL/NOT——00為相等，1為不等；
VALUE——數(shù)值。
返回：無。

② 控制BATCH_Break（0x0002）跳出循環(huán)命令

功能：用于跳出BATCH_While循環(huán)。

PC格式：

返回：無。

③ 控制BATCH_While（0x0003）循環(huán)執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)的命令

功能：循環(huán)執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)的命令。

PC格式：

返回：無。

④ 控制BATCH_Return（0x0004）退出打包程序塊

功能：退出打包程序塊。

PC格式：

返回：無。

（3）注意事項

◇ BATCH _While循環(huán)不能嵌套使用；
◇ BATCH _Break只能用于BATCH _While循環(huán)體內(nèi)；
◇ 需要立即獲取返回數(shù)據(jù)的命令，一般不要放到批處理中。

（4）控制打包程序轉(zhuǎn)移的PC機命令舉例說明

該實例根據(jù)命令的結(jié)果判斷是否轉(zhuǎn)移，循環(huán)中只使用Reader_Version()。

PC機下傳給單片機的代碼：BATCH_ COMMAND

Reader_Version()：假設(shè)為0X1001

實際PC機下傳的代碼為（HEX格式）：
60 28 00 00 06 01 00 03 00 00 05 01 00 04 00 01 00 00 03 01 00
02 00 02 01 00 05 00 01 05 00 61 01 00 02 00 04 00 00 02 10 01 校驗碼 03

4 程序流程

各程序流程如圖1~圖4所示。

5 部分源程序代碼

由于篇幅所限，這里只提供部分源程序。

（1）主程序

主程序首先接收數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析，區(qū)分批處理和單條命令；然后執(zhí)行命令；最后將結(jié)果返回上傳給PC機。

（2）批處理程序

批處理程序?qū)⒖刂妻D(zhuǎn)移的命令都用標(biāo)志來區(qū)分，通過解釋命令序列來執(zhí)行命令，最后將結(jié)果按照通信數(shù)據(jù)格式打包，上傳給PC機，程序清單見本刊網(wǎng)站補充版。

結(jié)束語

本文在PC機與單片機串行通信的軟件編程中做了探索，實現(xiàn)批處理信息數(shù)據(jù)通信的處理。相信這種新的思路和方法會有所發(fā)展并很快應(yīng)用于實際嵌入式系統(tǒng)。

參考文獻
1 曹素芬. 單片微型計算機原理與接口技術(shù). 沈陽：東北大學(xué)出版社，1994
2 李朝青. PC機及單片機數(shù)據(jù)通信技術(shù). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999
3 徐愛鈞，彭秀華. 單片機高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社，1998