基于VC串口通信的设计

下载后可任意编辑 基于VC++串口通信的设计 XXX 中文摘要：工业控制领域（如DCS系统），常常涉及到串行通信问题。为了实现微机和单片机之间的数据交换，人们用各种不同方法实现串行通信，如DOS下采纳汇编语言或C语言，但在Windows 环境下却存在一些困难和不足。在Windows操作系统已经占据统治地位的情况下（何况有些系统根本不支持DOS如Windows2000）开发Windows 环境下串行通信技术就显得日益重要。VC++6.0是微软公司于1998年推出的一种开发环境，以其强大的功能，友好的界面，32位面对对象的程序设计及Active X的灵活性而受广阔软件开发者的青睐，被广泛应用于各个领域。此次设计以MFC来设计界面编制程序,同时利用MSComm 控件通过串口发送和接收数据,实现了串口通信。该串口通信控制程序具有接收数据、发送数据、清空接收区数据等功能。 关键词： VC++ 6.0 MSComm 串口通信 1 引言 在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的进展，通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。随着通信技术和计算机网络技术的进展、Internet网的普及，计算机远程通信已渗透到国民经济的各个领域，而远程通信绝大多数采纳串行通信的方式，所以了解和讨论串行通信中的概念和技术有非常重要的意义。 2 串口通信的基本概念 2.1 串行通信 串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上，以每次一个二进制的0、1为最小单位逐位进行传输，如图1所示。 图2.1 串行通信 串行数据传送的特点是：数据传送按位顺序进行，最少只需要一根传输线即可完成，节约传输线。与并行通信相比，串行通信还有较为显著的优点：传输距离长，可以从几米到几千米；在长距离内串行数据传送速率会比并行数据传送速率快；串行通信的通信时钟频率容易提高；串行通信的抗干扰能力十分强，其信号间的互相干扰完全可以忽略。但是串行通信传送速度比并行通信慢得多，并行通信时间为T，则串行时间为NT。 2.2 串行通信的工作模式 通过单线传输信息是串行数据通信的基础。数据通常是在两个站（点对点）之间进行传送，根据数据流的方向可分成3种传送模式：单工、半双工和全双工。 （1）单工形式 单工形式的数据传送是单向的。通信双方中，一方固定为发送端，另一方则固定为接收端。信息只能沿一个方向传送，使用一根传输线，如图2所示。单工形式一般用在只向一个方向传送数据的场合。例如，计算机与打印机之间的通信是单工形式，因为只有计算机向打印机传送数据，而没有相反的数据传送。还有在某些通信信道中，如单工无线发送等。 图2.2 单工形式 （2）半双工形式 半双工通信使用同一根传输线，既可发送数据又可接收数据，但不能同时发送和接收。在任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据。因此半双工形式既可以使用一条数据线，也可以使用两条数据线，如图3所示。 图2.3 半双工形式 半双工通信中每端需有一个收／发切换电子开关，通过切换来决定数据向哪个方向传输。因为有切换，所以会产生时间延迟。信息传输效率低些。但是对于像打印机这样单方向传输的外围设备，用半双工方式就能满足要求了，不必采纳全双工方式，可节约一根传输线。 （3）全双工形式 全双工数据通信分别由两根可以在两个不同的站点同时发送和接收的传输线进行传送，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，如图4所示。 图2.4 全双工形式 在全双工方式中，每一端都有发送器和接收器，有两条传送线，可在交互式应用和远程监控系统中使用，信息传输效率较高。 2.3 串行通信协议 串行通信协议分同步协议和异步协议。 （1）异步通信协议的实例–起止式异步协议、特点与格式：起止式异步协议的特点是一个字符一个字符传输，并且传送一个字符总是以起始位开始，以停止位结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一位起始位（低电平，逻辑值0），字符本身有5～7位数据位组成，接着字符后面是一位校验位（也可以没有校验位），最后是一位，或意味半，或二位停止位，停止位后面是不定长度的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值），这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。 异步通信是按字符传输的，每传输一个字符，就用起始位来通知收方，以此来重新核对收发双方同步。若接收设备和发送设备两者的时钟频率略有偏差，这也不会因偏差的累积而导致错位，加之字符之间的空闲位也为这种偏差提供一种缓冲，所以异步串行通信的可靠性高。但由于要在每个字符的前后加上起始位和停止位这样一些附加位，使得传输效率变低了，只有约80%。因此，起止协议一般用在数据速率较慢的场合（小于19.2kbit/s）。在高速传送时，一般要采纳同步协议。 （2）面对字符的同步协议 特点与格式：这种协议的特点是一次传送由若干个字符组成的数据块，而不是只传送一个字符，并规定了10个字符作为这个数据块的开头与结束标志以及整个传输过程的控制信息，它们也叫做通信控制字。由于被传送的数据块是由字符组成，故被称作面对字符的协议。 数据透明的实现：面对字符的同步协议，不象异步起止协议那样，需要在每个字符前后附加起始和停止位，因此，传输效率提高了。同时，由于采纳了一些传输控制字，故增强了通信控制能力和校验功能。协议应具有将特定字符作为普通数据处理的能力，这种能力叫做“数据透明”。为此，协议中设置了转移字符DLE(Data Link Escape)。当把一个特定字符看成数据时，在它前面要加一个DLE，这样接收器收到一个DLE就可预知下一个字符是数据字符，而不会把它当作控制字符来处理了。DLE本身也是特定字符，当它出现在数据块中时，也要在它前面加上另一个DLE。这种方法叫字符填充。字符填充实现起来相当麻烦，且依赖于字符的编码。正是由于以上的缺点，故又产生了新的面对比特的同步协议。 （3）面对比特的同步协议 特点与格式：特点是所传输的一帧数据可以是任意位，而且它是靠约定的位组合模式，而不是靠特定字符来标志帧的开始和结束，故称“面对比特”的协议。 帧信息的分段SDLC/HDLC的一帧信息包括以下几个场(Filed），所有场都是从有效位开始传送。 3 VC++软件简介 3.1 VC++6.0 VC++6.0是Microsoft公司推出的一个基于Windows系统平台、可视化的集成开发环境，它的源程序按C++语言的要求编写，并加入了微软提供的功能强大的MFC(Microsoft Foundation Class)类库。MFC中封装了大部分Windows API函数和Windows控件，它包含的功能涉及到整个Windows操作系统。MFC不仅给用户提供了Windows图形环境下应用程序的框架，而且还提供了创建应用程序的组件，这样，开发人员不必从头设计创建和管理一个标准Win