單片機與計算機遠程通信的實現及應用

摘 要

單片機屬微型控制器，具有體積雖小、功耗低的特點，又能靈活實現各種控制功能；因此被廣泛應用于各個領域之中。本文立足于單片機控制技術，結合無線POS機為例，系統對單片機與計算機遠程通信的實現進行分析與探究，以期為單片機的相關應用提供更多的參考。

【關鍵詞】單片機 POS機 控制系統 遠程通信

單片機屬微型計算機范圍，常被作為電子終端數據采集、信息交換控制等的最終執行者；因此，單片機也被廣泛應用于各個領域之中。若通過技術手段將單片機的通信接口與遠程計算機實現通信，則可迅速、快捷、準確地完成大量的遠程數據的交換。POS機上進行信用卡消費、水費、電費以及煤氣費等消費活動的實現與完成均是以單片機為主控芯片，通過單片機通信接口與遠程計算機達成通信協議后完成的一系列數據交互。本文則以POS機為例，系統對單片機與計算機遠程通信的實現進行分析與探究。

1 單片機簡介

單片機是基于現代計算機技術基礎上研發而成的一種集成電路芯片；并通過現代技術手段將CPU、RAM、ROM以及字數器、定時器、多種I/O口、中斷系統等集成到一塊硅片之中構建而成的微型計算機系統。而這些單片機在實際應用中，既焊接于電路板上，也可以采用插槽形式加以應用。由于這些單片機的靈活性、實用性，這也進一步促進了單片機研發的速度。目前，單片機多采用接口豐富、處理頻率高、功能強大的嵌入式芯片；而單片機的通信接口則多采用RS232、RS485以及RS422等串行通信方式來完成；這些通信接口按主控MCU控制要求，并在遵循不同的協議來有效實現與計算機的通信連接；最終利用網絡信息系統來進一步實現遠程控制功能。

2 單片機與計算機遠程通信構建原理

2.1 單片機遠程通信控制系統

該系統由硬件、軟件兩部分。硬件則是整個單片機實現遠程通信的基礎，其主要是構建一個完整的、有效的數字信號、模擬信號轉換裝置；如POS機的主控則是選用MCU所提供的TCP/IP接口。

2.2 軟件程序設計

單片機常用的是51系列，其應用程序也多采用C語言、匯編語言等。

2.3 工作原理

無論是有線方式還是無線方式的POS機，均是利用互聯網與金融系統的計算機來實現遠程通信，并完成相應的數據管理與控制。如無線POS是利用無線通信模塊來完成與計算機遠程通信的；而有線POS機則是應用有線數據接口來完成的。

3 無線POS機通信系統設計

3.1 無線通信系統特性

目前，多數國內POS機采用的是移動公司的GPRS通信模塊；用戶只有在終端無線接入移動網絡之后，方能實現與計算機遠程通信。POS機無線通信模塊則是接入無線網的基礎硬件接口，并在遵照互聯網通信協議基礎之上完成無線通信連接。該POS機無線通信系統具有以下幾種特性：

3.1.1 移動性強

POS機是利用移動公司網絡來全面實現數據傳輸，因此，只要移動公司網絡覆蓋的地區均可有效地、安全地使用，它并不受其他因素影響。同時，POS機自身還具有體積小、攜帶方便的特點，這也進一步強化了其隨時為客戶服務的優勢。

3.1.2 連接速度快

由于電話撥號連接方式較無線連接耗時，且不能永久保持； 而無線POS機則連接時間更短，還可以與互聯網上諸多即時通信軟件一樣，隨時隨地永久地提供在線服務。

3.1.3 使用簡便

無線POS機界面功能極為簡單，其設計更人性化；它直觀地將所有功能信息顯示在界面上，使用者可依據相應的說明、提示是行直接操作；既省去了培訓、學習環節，同時也省去了設置調試、安裝環節。

3.1.4 傳輸速度快

有線電話網的撥號方式的傳輸速度最高為9600bps；而移動公司網絡傳輸速率最高可達171.2kbps。由此可見，無線POS機的傳輸速度更快，極大地縮短了等待時間，提高了工作效率。

3.2 POS機軟件控制

3.2.1 上位機編程

上位機程序，就是計算機界面通信程序。該程序則利用微軟公司研發、提供的VB、VC等可視化應用開發工具作為計算機上位機通信軟件進行相應操作界面、功能模塊等的研發工具；程序設計者可充分利用API通信接口，來全面控制數據的輸入、輸出。另外，也可以利用WINDOWS軟件中所提供的各種函數來完成對各種通信功能的控制。

3.2.2 單片機編程

通常采用C語言作為單片機的編程工具；但是，對于一些帶有嵌入式操作系統的MCU（如SUMSUNG2440等），雖然也可以采用C語言進行編程，但多采用INCE50平臺或LINUX操作系統來實現。目前，在進行嵌入式操作系統內容設計時，多采用開發板制造商所提供的內核程序架構，這也進一步減少了程序設計者的工作量，使單片機編程工作更為簡單。

雖然，我國單片機的應用、研發較西方發達國家相對較晚，但在我國現代科技以及自動化技術的迅猛發展之下，作為數據采集、信息交換控制等的最終執行者的單片機在通過技術手段將其通信接口與遠程計算機進行連接而實現遠程通信，則可迅速、快捷、準確地完成大量的遠程數據的交換。因此，單片機與計算機遠程通信也開始由傳統的工業制造領域逐漸進入到我們的日常生活之中，并被大量應用于各行各業，尤其以無線POS機的應用與普及尤為突出；如大型超市、便利店、藥店、交通部門等等，均被廣泛應用。因此，我們在進行單片機的深度研發的過程中，側重加強對單片機系統的遠程惡意控制的研發工作，以進一步提升單片機遠程通信的安全性、可靠性，則極大地提升其應用的范圍，為我國的社會發展做出更多的貢獻。

參考文獻

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作者簡介

崔倩（1984-），女，河北省保定市人。大學本科學歷。現為河北遠東通信系統工程有限公司助理工程師。研究方向為電子電路系統與模塊的調試與測試。

作者單位

河北遠東通信系統工程有限公司 河北省石家莊市 050200endprint