C语言实现串行通信接口程序计算机论文_工学论文_.doc

★★★资料分享大全-分享无极限★★★ C语言实现串行通信接口程序计算机论文_工学论文 　摘要:本文说明了异步串行通信(RS-)的工作方式，探讨了查询和中断两种软件接口利弊，并给出两种方式的C语言源程序的I/O通道之一，以最简单方式组成的串行双工线路只需两条信号线和一条公共地线，因此串行通信既有线路简单的优点同时也有它的缺点，即通信速率无法同并行通信相比，实际上EIARS-C在标准条件下的最大通信速率仅为Kb/S。 尽管如此，大多数外设都提供了串行口接口，尤其在工业现场RS-C的应用更为常见。IBMPC及兼容机系列都有RS-的适配器，操作系统也提供了编程接口，系统接口分为DOS功能调用和BIOS功能调用两种：DOSINTH的h和h号功能调用为异步串行通信的接收和发送功能；而BIOSINTH有组功能调用为串行通信服务，但DOS和BIOS功能调用都需握手信号，需数根信号线连接或彼此间互相短接，最为不便的是两者均为查询方式，不提供中断功能，难以实现高效率的通信程序，为此本文采用直接访问串行口硬件端口地址的方式，用C语言编写了串行通信查询和中断两种方式的接口程序。 .串行口工作原理 微机串行通信采用EIARS-C标准，为单向不平衡传输方式，信号电平标准±V，负逻辑，即逻辑(MARKING)表示为信号电平-V，逻辑(SPACING)表示为信号电平+V，最大传送距离米，最大传送速率.K波特，其传送序列如图，平时线路保持为，传送数据开始时，先送起始位(),然后传(或，，)个数据位(，)，接着可传位奇偶校验位，最后为～个停止位()，由此可见，传送一个ASCII字符(位)，加上同步信号最少需位数据位。 @@TS.GIF;图@@ 串行通信的工作相当复杂，一般采用专用芯片来协调处理串行数据的发送接收，称为通用异步发送/接收器(UART)，以节省CPU的时间，提高程序运行效率，IBMPC系列采用UART来处理串行通信。 在BIOS数据区中的头个字节为个UART的端口首地址，但DOS只支持个串行口：COM(基地址：H)和COM(基地址：H)。UART共有个可编程的单字节寄存器，占用个端口地址，复用地址通过读/写操作和线路控制寄存器的第位来区分。这个寄存器的具体功能如下： COM(COM)寄存器 端口地址功能DLAB状态 FH(FH)发送寄存器(写) FH(FH)接收寄存器(读) FH(FH)波特率因子低字节 FH(FH)波特率因子高字节 FH(FH)中断允许寄存器 FAH(FAH)中断标志寄存器 FBH(FBH)线路控制寄存器 FCH(FCH)MODEM控制寄存器 FDH(FDH)线路状态寄存器 FEH(FEH)MODEM状态寄存器 注：DLAB为线路控制寄存器第七位在编写串行通信程序时，若采用低级方式，只需访问UART的这个寄存器即可，相对于直接控制通信的各个参量是方便可靠多了。其中MODEM控制/状态寄存器用于调制解调器的通信控制，一般情况下不太常用；中断状态/标志寄存器用于中断方式时的通信控制，需配合硬件中断控制器的编程；波特率因子高/低字节寄存器用于初始化串行口时通信速率的设定；线路控制/状态寄存器用于设置通信参数，反映当前状态；发送/接收寄存器通过读写操作来区分，不言而喻用于数据的发送和接收。 UART可向CPU发出一个硬件中断申请，此中断信号接到中断控制器，其中COM接IRQ(中断OCH)，COM接IRQ(中断OBH)。用软件访问的中断允许寄存器(地址H)来设置或屏蔽串行口的中断，需特别指出的是，设置中断方式串行通信时，MODEM控制寄存器的第三位必须置，此时CPU才能响应UART中断允许寄存器许可的任何通信中断。 .编程原理 程序为查询通信方式接口程序，为一典型的数据采集例程。其中bioscom()函数初始化COM(此函数实际调用BIOSINTH中断号功能)。这样在程序中就避免了具体设置波特率因子等繁琐工作，只需直接访问发送/接收寄存器(FH)和线路状态寄存器(FDH)来控制UART的工作。线路状态寄存器的标志内容如下： 第位=收到一字节数据 第位=所收数据溢出 第位=奇偶校验错 第位=接收数据结构出错 第位=断路检测 第位=发送保存寄存器空 第位=发送移位寄存器空 第位=超时 当第位为时，标志UART已收到一完整字节，此时应及时将之读出，以免后续字符重叠，发生溢出错误，UART有发送保持寄存器和发送移位寄存器。发送数据时，程序将数据送入保持寄存器(当此寄存器为空时)，UART自动等移位寄存器为空时将之写入，然后把数据转换成串行形式发送出去。 本程序先发送命令，然后循环检测，等待接收数据，当超过一定时间后视为数据串接收完毕。若接收到数据后返回，否则返回。 若以传送一个ASCII字符为例，用波特率b/s，个数据位，一个起始位，一个停止位来初始