Lab windows/CVI平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)帶有握手機(jī)制的串行通信

摘 要 文章采用NI公司推出的Lab windows/CVI虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)，充分利用其強(qiáng)大的交互式C語言編程模式，實(shí)現(xiàn)帶有軟件握手機(jī)制的PC機(jī)和單片機(jī)之間的串行通信，可供同行參考。

【關(guān)鍵詞】Lab windows/CVI 單片機(jī) 串行通信

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

單片機(jī)和PC機(jī)的串行通信采用RS-232接口，系統(tǒng)工作時(shí)，單片機(jī)上電完成初始化設(shè)置后，等待PC機(jī)發(fā)送詢問信號(hào)“？”（ASCII碼是3FH），單片機(jī)接收到3FH后，就通過串口向PC機(jī)發(fā)送回答信號(hào)“.”（ASCII碼是2EH），PC機(jī)收到回答信號(hào)“.”后，發(fā)送確認(rèn)信號(hào)“！”（ASCII碼是21H），到此就完成了軟件握手，下面單片機(jī)開始發(fā)送數(shù)據(jù)，PC機(jī)接收并顯示數(shù)據(jù)。

2 硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)中PC機(jī)作為上位機(jī)，單片機(jī)為下位機(jī)。單片機(jī)的時(shí)鐘振蕩頻率選擇11.059MHz。通過常用電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232實(shí)現(xiàn)PC機(jī)串口和單片機(jī)串口的連接，如圖1所示。

單片機(jī)P2口接8位撥碼開關(guān)，通過撥碼開關(guān)可以設(shè)置不同的波特率，如表1所示。

在單片機(jī)上電前將撥碼開關(guān)打到相應(yīng)位置完成單片機(jī)串口波特率的設(shè)定。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 通信協(xié)議

通信協(xié)議設(shè)定幀格式為：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，不設(shè)奇偶校驗(yàn)位。有效的通信傳輸字節(jié)只是中間的8位數(shù)據(jù)位。單片機(jī)的波特率設(shè)置由P2口內(nèi)容設(shè)定，PC機(jī)的波特率由界面中的波特率選擇控件決定，二者的波特率必須保持一致。

3.2 PC機(jī)程序設(shè)計(jì)

PC機(jī)程序設(shè)計(jì)部分利用Lab windows/CVI平臺(tái)進(jìn)行，使用 Lab windows/CVI首先需建立一個(gè)項(xiàng)目文件，包含有用戶界面文件（.uir）、C源碼文件（.c）、頭文件（.h）、3個(gè)部分。接下來調(diào)試好系統(tǒng)軟件以后，使用Lab windows/CVI的Distribution Kit工具將項(xiàng)目文件生成應(yīng)用文件（.EXE）。

3.2.1 用戶界面設(shè)計(jì)

創(chuàng)建一個(gè)新的工程文件，在工程文件中添加一個(gè)新的用戶界面文件（.uir），在.uir文件中創(chuàng)建一個(gè)面板（panel）和若干控件。

面板和主要控件的屬性設(shè)置則如表2所示。

設(shè)置好以后，還需要按照下面步驟修改設(shè)置一些控件屬性：設(shè)置COMPORT控件的Label/Value屬性：向控件Label中添加COM1、COM2、COM3、COM4，相應(yīng)的Value值設(shè)為1、2、3、4，數(shù)據(jù)類型為int型；設(shè)置BAUDRATE控件的Label/Value值：2400、4800、9600、19200，數(shù)據(jù)類型同樣設(shè)為int型；設(shè)置CLEAR、READ、TEXTBOX、QUIT、FLUSHOUTQ、FLUSHINQ控件的Dimmed屬性的初始值為TRUE[2]。

3.2.2 代碼修改

Lab windows/CVI提供了RS-232函數(shù)庫(kù)，可以用來實(shí)現(xiàn)RS-232總線通信。

其中，函數(shù)Open Com Config用于打開COM端口并且設(shè)置端口參數(shù)，其原型是int OpenComConfig （int COMPort， char deviceName[]， long baudRate， int parity， int dataBits， int stopBits， int inputQueueSize， int outputQueueSize）；函數(shù)Com Wrt用于向COM端口寫入指定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，其原型是int ComWrt （int COMPort， char buffer[]， int count）；函數(shù)Com Rd Byte用于從COM端口讀入一個(gè)字節(jié)，其原型是int ComRdByte （int COMPort）；函數(shù)Com Rd用于從COM端口讀入指定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)至緩沖器，其原型是int ComRd （int COMPort， char buffer[]， int count）；函數(shù)Flush InQ可清空輸入隊(duì)列，其原型是int Flush InQ （int COMPort）；函數(shù)Flush OutQ可清空輸出隊(duì)列，其原型是int Flush OutQ （int COMPort）。

3.2.3 配置COM端口

程序運(yùn)行后首先需要配置COM端口，選擇COM端口號(hào)和波特率后，點(diǎn)擊Config按鈕配置端口。若配置成功，設(shè)置CLEAR、READ、TEXTBOX、FLUSHOUTQ、FLUSHINQ有效。

為增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕诎l(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)加入了延時(shí)環(huán)節(jié)。

4 結(jié)論

綜上所述，Labwindows/CVI提供的叫做函數(shù)面板的操作界面，可以對(duì)每一個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)交互式編程，利用它豐富的庫(kù)函數(shù)，使得源碼的鍵入量大大減少，程序語法正確率提高，工程設(shè)計(jì)的效率和可靠性大幅度增強(qiáng)。本系統(tǒng)所有程序均調(diào)試通過，數(shù)據(jù)傳輸可靠，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]求是科技.單片機(jī)通信技術(shù)與工程實(shí)踐[M].北京：人民郵電出版社，2005.

[2]宋宇峰.LabWindows/CVI逐步深入與開發(fā)實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

作者簡(jiǎn)介

馬妍霞（1975-），女，山東省濟(jì)寧市人。大學(xué)本科學(xué)歷。從事工作為電子通信教學(xué)方面。

作者單位

濟(jì)寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東省濟(jì)寧市 272037endprint