RRS232串行通信的单片机与PC机的汉字通讯--单片机系统汉字库及检索方法设计.doc

RS232串行通信的单片机与PC机的汉字通讯 ——单片机系统汉字库及检索方法设计摘要：本文主要介绍了一台PC机与单片机异步串行通信组成的集散型控制系统的方法。系统中单片机是下位机，PC机是上位机，本设计的系统中由于实验室条件的限制，只用一台单片机和PC机进行通信。在单片机中建立汉字库系统，以及汉字库检索系统，使得被控元素改变时只需要改变下位机，而不用改变上位机的程序。单片机将被控对象的状态利用异步串行通信传送到PC机上后，由PC机的固定转换显示系统将状态显示在PC机上。关键词：异步串行通信、MSC51单片机、汉字库、区位码、分割、检索 ?文献综述在工业自动化系统中，常用到微机与单片机进行控制和调试。单片机常被用作工业自动化系统中的前端处理器(也称下位机)。深入到现场，采集各种数据及信息，进行简单处理后送至上位机(PC)；特别是PC机和多台单片机构成小型分布系统，实现分级分布式控制，用一台PC机接收来自各下位机的信息和数据，经处理后在微机界面上显示，并向下位机下达命令，通过下位机对现场实施控制。在现场实时控制中难以解决的是上位机与下位机的通信问题，本文描述PC机与多台8051单片机的串行通信原理及相关的软、硬件设计，实现PC机与多台8051单片机的通信。 就目前我国工业自动化领域的发展来看，集中管理和分散控制的微机自动化系统占主要位置，性能良好的MCS-51单片机和IBM-PC机被广泛应用于各个行业，由它们组合构成的一种多级分布式管理控制系统(集散系统)已经形成.在这样一类系统中，存在一种精简模式，它以1台微机作为主机(上位机)，而以多台单片机作为从机(下位机)。其中，主机执行集中管理操作(控制、显示、打印)，而从机完成巡回检测和现场工控。 本系统解决的关键问题是: (1)单片机系统的汉字词汇库结构、检索、及其释义汉字区位码串生成； (2)状态点释义汉字区位码串的串行传送结构； (3)PC机接收从下位机发来的信息并用VB实现汉字区位码的转换以及显示信息。 针对这类集散控制系统，该方法的显著特点是：状态点及其释义字串的变化基本上不会引起上位机的程序变化，从而提高了系统的通用性、二次开发性以及容错能力。 要实现这个系统，单片机中最主要的就是建立汉字库系统以及汉字库检索系统。根据系统的性质与大小、复杂程度、需要说明内容的多少等汉字库可分成三大类： 系统说明内容少，词汇量小，相应的字库可不考虑单字的重复使用而直接由句子字符串构成，因此也可以称之为句子库。这类结构只需要检索句子，不需词汇检索构成句子，因而句子输出速度快。 系统说明内容多，词汇量大，为节约存储空间，采用单字排列构成汉字库，这种汉字库实际上是单字库。此类结构在形成一个句子时，如果该句子有N个单字则需要检索N次字库。 更为一般和实用的字库结构是单字一词组结构。这类库中同时存在单字和词组，具体结构如(表4.1)所示。那些使用频度高，用字量少的句子用词组存储，可以提高系统的工作速度，不影响系统控制的实时性要求。而那些不常用的长句子，则拆分成字和词组保存，即长句子由汉字库中单字和词组组成。将词组按含字数目排序在单字子库后，便形成系统的汉字库。若q个子库中无重复字出现，则该汉字库是单字库的结构进化库。两库的相同之处是所占容量相同，不同之处是检索方法的差异。该库在使用上既不向句子库那样会出现浪费单元现象，也不会像单字库那样句子形成时间过长。 检索汉字库则从子库首地址开始，按“字库序号无2”数目对子库进行单元分割而形成的存储单元段中所存储的汉字。为实现不同字数元素的统一检索，对所有元素进行统一编码。本系统汉字库中共有28个汉字，每个汉字占4位区位码，前两位为区码，后两位为位码，将区位码转换成十六进制数以后顺序存储在汉字库中，即4位十六进制编码表示一个汉字，从入口地址开始每4位为一个汉字。 从系统所有释义句提炼出含不同字数词组后，每个子库是先定编号后填词，并且各子库占用编号数目最好稍多余实际词组数，以便今后增加当时未涉及的词组。 随着多微机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要。这里所说的通信是指计算机与单片机之间的数据通信。数据通信方式一般分为两种：并行通信和串行通信。并行通信传送速度快、效率高，但是传送可靠性差，不适合远距离传送；串行通信数据按位顺序传送，速度较慢，但是传送可靠性高，还可以节约通信子系统的硬件投资。 绪论 1.1 问题概述 1.1.1 问题的来源 大多数的电脑设备都具有RS-232C接口，尽管它的性能指标并非很好。在广泛的市场支持下依然常胜不衰。就使用而言，RS-232也确实有其优势：仅需3根线便可在两个数字设备之间全双工的传送数据。不过，RS-232C的控制要比使用并行通讯的打印机接口更难于控制。RS-232C使用了远较并行口更多的寄存器。这些寄存器