串行通信在永磁同步電機控制系統中的應用
2.2 上位機程序設計
Delphi是一種面向對象的可視化編程工具,擁有功能強大的集成開發(fā)環(huán)境和速度極快的編譯器,兼具Visual C++的強大功能和VB易學易用的特點。通過安裝MSComm控件,可在Delphi環(huán)境下方便地實現串行通信[2]。MSComm提供了兩種處理通信問題的方法:一種是事件驅動法,一種是查詢法。本系統選用事件驅動法,該方法程序響應及時,可靠性高。只要了解使用MSComm的屬性及事件的用法就可以實現對串口的操作。
其主要屬性有 :
(1)eommport屬性,用于設置并返回連接的串行端口號;
?。?)settings屬性,以字符形式設置并返回串口的波特率、奇偶校驗、數據位、停止位參數;
?。?)po~open屬性,用于設置或返回通信連接端口的狀態(tài);
?。?)input屬性,用于從輸入緩沖區(qū)返回并刪除字符;
(5)output屬性,用于將要發(fā)送的數據輸入傳輸緩沖區(qū);
?。?)inputlen屬性,用于指定由串行端I:I讀入的字符串長度或字節(jié)數;
(7)handshaking屬性,用于指定通信雙方的握手協議;
?。?)rthreshold屬性,用于設置或返回引發(fā)接收事件的字節(jié)數;
?。?)sthreshold屬性,用于設置并返回傳輸緩沖區(qū)中允許的最小字符數;
?。?0)commevent屬性,在通信錯誤或事件發(fā)生時都會產生oncomm事件;
(11)inbufercount屬性,用于接收緩沖區(qū)中的字符數;
?。?2)inputmode屬性,用于設置或返回input屬性取回數據的類型。
程序設計中首先要對MSComm進行初始化,可以雙擊MSComm控件設置,也可以在程序中修改。
本系統根據需要自行設計了通信協議。
?。?)幀分為兩類,即控制幀和數據幀。控制幀為上位機發(fā)出的控制命令,數據幀為上、下位機的實時數據。
(2)上位機對下位機通信中的控制幀,格式都是一個字節(jié),定義如下:AA為下位機發(fā)送數據;AB為下位機接收數據;AC為下位機停止發(fā)送
?。?)數據幀為兩個字節(jié),數據范圍是0~65535,滿足了數據要求。
例如,把電機磁鏈設置為200,該通信命令由4個字節(jié)組成,數據格式為AB0400C8。其中:AB為控制幀,04代表磁鏈,00C8為數據幀。每個字節(jié)包含1個起始位、1個停止位、8個數據位,這些都是隱藏在底層程序中的,在實際應用中用戶只需在通信界面上設置磁鏈值200,然后單擊“n發(fā)送”按鈕即可實現該命令。圖3為PC機發(fā)送數據流程圖。
2.3 下位機程序設計
TMS320LF2407中包含一個串行通信模塊(SCI),SCI的寄存器是8位的??删幊痰腟C1支持CPU和其他使用標準非歸零(NRZ)格式的異步外設之間的串行數字通信,SCI的接收器和發(fā)送器是雙緩沖的,每個都有它自己的獨立使能和中斷位。波特率可以通過一個16位的波特率選擇寄存器進行編程 。為了保證串行通信的成功,在通信前必須對DSP的SCI模塊進行初始化,設置通信的波特率、奇偶校驗、停止位及每個字節(jié)包含的位數等,這些參數的設置必須與PC機上的設置一致,否則會引起傳輸錯誤。在DSP與PC機的通信中,對于DSP來說,通信的主要功能是接收Pc機傳來的數據和發(fā)送數據給Pc機??刹捎貌樵兒椭袛鄡煞N方式接收數據,查詢方式需要程序循環(huán)檢測通信端口,浪費DSP資源,因此本系統接收數據時采用中斷方式;但在發(fā)送數據時由于要發(fā)送的數據比較多,如果也用中斷方式就會干擾到電機的控制,電機不能平穩(wěn)運行,因此采用查詢方式。在中斷子程序中設置發(fā)送標志位,通過在主程序中查詢該標志位來決定是否發(fā)送數據。在發(fā)送數據過程中,下位機需要發(fā)送多組數據,每組數據對應不同的電機參數,如何正確區(qū)分這些數據是通信能否成功的關鍵。本系統利用已設定的下位機發(fā)送參數的順序、MSComm控件的inputlen屬性及rthreshold屬性的配合使用來解決這個問題。另外下位機接收和發(fā)送寄存器是8位的,需要設定標志變量來區(qū)分、合并高低字節(jié)。圖4為下位機通信程序框圖。
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