串口调试软件实验__山东建筑大学应用软件综合实验..docVIP

摘要 串口叫做串行接口，也称串行通信接口，按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。 RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。串口通讯因具有简单，组网方便的特点，在设备通讯中广泛使用。普通计算机中采用的是RS232通用通讯接口，通过此接口，计算机简单方便地与外围设备进行通讯。 在单片机控制领域，设备与设备之间的通讯常用串行通讯方式，常采用的硬件通讯网络为RS485/RS422/RS232等。在设备开发或设备维护过程中，常常需要对设备通讯过程进行数据检测，用于判断通讯是否正常。实现这个调试过程，需要计算机通讯软件对通讯过程进行监控，数据采集，进行数据分析。 1 设计目的和要求 设计目的 现在的产品若要自动化，一定要提供通道与计算机进行通信，而最简单的方式就是在产品内部少上一颗单芯片，利用单芯片上的串行通信功能进行自动化的工作，由于计算机中的串口是必备的通道，且以价格及技术上来说是最能被厂商所接受的，因此，市面上很多自动化产品也都加上了串行通信的功能，从而扩大产品的使用领域，使实现技术变得简单化。 与任何一个自动化设备进行联机，最好是先对该系统的通信功能先进行测试。通过串行通信的控制，通常可以将产品内部开放的功能做一个先期的测试工作，确定没有问题了，然后再对系统进行程序的实现，这是一个比较保险的做法，免得在系统设计到设计到一半的时候发现最重要的通信功能有问题，浪费了大量的宝贵时间。 设计要求 本题目要求完成一个RS232串口的调试软件。 1．可实时显示收到的字节，可以文本和16进制两种方式现实。 2．可以发送任意数值的数据。 3．可设置串口的工作方式。 4．其他功能。 2 设计内容 2.1串口容器设计 串口容器组件主要提供了一个统一管理已经创建的串口的空间，并提供了多线程缓冲处理机制，能够应对多个串口的高速数据收发工作。包括的主要功能有： 提供了创建、更改和释放RS232串口的接口函数 对多个串口的数据接收并赋值相同的回调函数 接收数据的多线程缓冲功能，并提供线程数量设置接口 数据流量侦测功能 2.2串口创建管理界面设计 主要功能包括： 计算机可用串口自动侦测 新建串口功能（串口名、波特率、数据位、停止位、奇偶校验） 单独控制串口停止运行 单独修改串口配置 删除串口 2.3数据发送接收界面设计 数据发送接收界面分为两部分内容：数据接收界面和发送界面。系统采用大比例的接收现实区和发送区，这种设计方式不仅有效地增加了显示区的可视区域，也符合用户常规软件的操作习惯。包括的主要功能有： 显示接收时间 显示接收数据的通讯标识 十六进制显示接收数据 可单独或同时向多个串口发送数据 十六进制发送数据 发送数据自动记录 自动发送功能 2.4数据存储设计 主要功能有： 数据保存缓冲功能 自动建立存储目录结构 自动保存接收数据 数据另存功能 2.5串行通信协议 在串行通信过程中，数据和联络信号时使用同一根信号线来传送的，所以收发双方必须考虑解决一下问题： 1）双方约定以何种速率进行数据的发送和接收（波特率）； 2）约定采用何种数据格式（帧格式），如果包含控制信息，那么它的定义是什么； 3）接收方如何得知一批数据的开始和结束(帧同步)； 4）接收方如何从位流中正确地采样到位数据(位同步)； 5）接收方如何判断收到数据的正确性(数据校验)； 6）收发出错时如何进行处理。 显然，收发双方必须遵守一些共同的通信协议[5](或称为通信控制规程)，才能解决以上问题。 在传输数字信号时接收端必须有与数据位脉冲具有相同频率的时钟脉冲来逐位将数据读入寄存器，这种在接收端使数据位与时钟脉冲在频率和相位上保持一致的机制称为同步。根据在接收端获取同步信号的方法不同，同步方式可分为位同步方式和字符同步方式，也称为同步传输方式和异步传输方式。 2.5.1同步通信 同步通信即位同步方式，同步通信即位同步方式，是利用编码机制把时钟信息和数据放在一起发送给接收端，以保证每一位的正确性，但这种同步方式没有办法来区分字符之间的界限，从一个二进制位串中提取正确的字符信息。为此，在位同步的基础上，需要发送方在一组数据前附加一个或两个称为同步字符的特殊约定代码，去通知接收器串行数据第一位到达的时间。为了确保正确提取字符，字符之间不能有类似于异步传输那样的间隙，必须以连续的形式发送，每个时钟周期发送一位数据，数据信息后是两个错误校验字符。接收方在收到同步字符后，立即开始按事先约定的长度(5、6、7或者8位)从位串中逐个提出字符。同步通信采用的同步手段和同步字符的个数不同，字符的数据格式叫做单同步数据格式，数据格式。