Matlab提供了對串口進行打開、關閉、以及串口參數設置等操作的一系列函數。利用這些函數可以選擇串口號、 設置串口通信參數( 波特率、 數據位、停止位、 校驗位等)、進行中斷控制、流控制。從建立串口通信到結束串口通信的完整流程包括以下幾個步驟:
1、創(chuàng)建串口對象,實現(xiàn)該功能的函數為:
obj=serial(port,'PropertyName',PropertyValue,....);
例如:obj= serial(com3,'BaudRate'4800)
或使用以下默認設置,創(chuàng)建串口對象,在命令串口輸入以下代碼,第二句是查看其obj默認狀態(tài)
obj = serial('com3');
obj
其中有兩個重要設置項
BaudRate: 9600 % 波特率默認9600
Terminator: 'LF' %串口觸發(fā)字符“換行符”
2、設置或者修改串口通信參數,實現(xiàn)該功能的函數為:
set(obj,'PropertyName',PropertyValue,);
例如:set(obj,'BaudRate'4800);
這樣,我們就發(fā)現(xiàn)串口的一些基本設置,可以在創(chuàng)建串口時設置,也可以創(chuàng)建串口之后再進行設置。
3、打開串口,實現(xiàn)該功能的函數為:
fopen(obj);
obj即為前邊創(chuàng)建的串口對象。
其中,步驟2和3順序是完全可以顛倒的。
4、從串口讀寫數據,在前面三個步驟正常完成后, 即可以從串口讀數據或者向串口寫數據, 也就是接
收或者發(fā)送數據。
這里我介紹幾個常用函數,讀函數:fread,fscanf;寫函數:fwrite,fprintf.
A = fread(obj,size); %從串口obj讀取size字節(jié)長短的二進制數據,以數組形式存于A
str = fscanf(obj); %從串口obj讀取字符或字符串(ASCII碼)形式數據,以字符數組形式存于str
fwrite(obj,A); % 以二進制形式向obj寫入數據A
fprintf( obj,str); %以字符(ASCII碼)形式向串口寫數據str(字符或字符串)
5、關閉串口以及釋放串口對象占用的存儲空間。
fclose(obj); % 關閉串口
delete(obj); % 釋放串口對象占用的內存空間,
clear obj; % 釋放串口對象在Matlab工作區(qū)中占用的存儲空間
下一篇講解著幾個函數在實際的應用及不足。
實例1:在51單片機下載串口代碼后,在matlab上執(zhí)行如下代碼:
[plain] view plain copysr3 = serial('COM3'); % 使用默認設置創(chuàng)建串口sr3
fopen(sr3); %打開串口
fprintf(sr3,'xxx'); % 給串口寫入數據
str = fscanf(sr3) %讀取串口數據(無分號,可在Matlab工作區(qū)實時查看)
fclose(sr3); %關閉串口
delete(sr3);
clear sr3;
串口中斷設置及中斷處理函數
要實現(xiàn)自動收發(fā)數據,還需要定義串口中斷處理函數以及觸發(fā)串口中斷的方式。定義觸發(fā)串口中斷的方式其目的是為了在串口檢測到接收數據的時候,通知并啟動串口數據接收函數進行數據接收操作; 在串口輸出緩存為空的時候, 通知啟動串口數據發(fā)送函數。
1、觸發(fā)串口中斷的方式。
Matlab檢測到串口通信事件,從而觸發(fā)串口中斷。串口讀寫的事件包括: Bytes available,Outputempty。其中Bytes available事件有兩種: 一種是接收到的字符數達到人工設定的數目時,則系統(tǒng)產生該事件; 另一種是當接收到指定字符時, 系統(tǒng)產生該事件。Output empty事件是在系統(tǒng)檢測到輸出緩存區(qū)為空時, 產生該事件。
2、中斷方式設置
Bytes available 事件
set(obj,'BytesAvailableFcnMode','byte');
set(obj,'BytesAvailableFcnCount', 240); %串口檢測到輸入緩存中到達了240個字符數據時,觸發(fā)串口中斷?;?:
set(obj,'BytesAvailableFcnMode','terminator');
set(obj,'terminator','H'); %當串口檢測到字符H時,則觸發(fā)串口中斷
Output empty事件
輸出緩存為空事件的產生。該事件由系統(tǒng)自動檢測產生,不需要用戶特別設置。該事件一般在輸出緩存中的最后一個字符發(fā)送完畢后產生。用戶可以定義該事件引起的串口中斷處理函數。
3、串口中斷處理函數
串口中斷處理函數是重點中的重點,我查閱過一些文檔,串口通信時接收數據一般分兩種方式,一種是查詢方式,一種是中斷處理方式,了解處理器工作的人知道,使用查詢方式需不斷查詢,耗用內存,效率十分低。所以實際通信過程中都使用中斷方式,這就需要設置中斷觸發(fā)方式,中斷處理函數。
很多參考文檔都是使用matlab自帶回調函數,再添加自己的代碼,在最開始我也嘗試這種方法,但發(fā)現(xiàn)實在太麻煩,還是選擇自己寫,其實很簡單,只要注意幾個細節(jié)問題,就能得到正常運行的函數。
串口中斷處理函數定義:
obj. BytesAvailableFcn=@ReceiveCallback;
再自行編寫中斷處理函數。
實例2:51單片機端依然使用串口代碼,matlab執(zhí)行如下函數:
以上代碼均已實測,文章意在實現(xiàn)matlab與單片機之間的基本通信,串口函數簡單,容易理解。