用VC++.NET實現(xiàn)C167CR單片機與PC的串行通信

PC與單片機構(gòu)成的上位機、下位機分布式控制系統(tǒng)是一種常見的工業(yè)控制系統(tǒng)，單片機作為下位機可進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和就地控制，并可將采集到的數(shù)據(jù)或者狀態(tài) 信息傳送到上位PC機，以做進一步的分析處理。在實際應(yīng)用中，上位機與下位機的通信問題是首要解決的問題之一，串行通信以其高效率、可靠、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的優(yōu)點 成為重要的通信手段，本文即在WINDOWS XP環(huán)境下，使用Visual C++.NET中的MSComm控件實現(xiàn)C167CR單片機與PC之間的串行通信，其通信線路通過RS232連接（距離小于15m）。

2 C167CR單片機串行接口簡介

C167CR單片機是德國Infineon公司（前西門子半導(dǎo)體部）開發(fā)的一種16位單片機，屬于單片機中的高端產(chǎn)品，片內(nèi)有16通道10位A/D轉(zhuǎn)換 器、9個定時器、2個串行接口以及15個報文的CAN接口等功能模塊。C167CR單片機有兩種類型的串行接口：異步/同步串行接口（ASC0）和高速同 步串行接口（SSC），下面介紹異步/同步串行接口（ASC0）。ASC0的接口功能是通過設(shè)置幾個專用寄存器來予以確定。

2.1 異步/同步串行接口（ASC0）

16位控制寄存器S0CON的各位定義如圖1所示。

數(shù)據(jù)接收由接收使能位S0REN來控制，只有當(dāng)波特率生成器啟動位S0R置為“1”時，才能進行串行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

2.2 ASC0波特率寄存器S0BG

寄存器S0BG具有雙重功能，可用作波特率生成器和重載寄存器，它具有13位的重載能力，不同的重載值對應(yīng)不同的波特率。讀SOBG時，返回的是定時器的內(nèi)容（15～13位返回為0），寫SOBG時，將更改重載寄存器的值（15～13位無效）。

2.3 緩存寄存器

串行口ASC0有兩個緩存寄存器：接收緩存寄存器S0RBUF和發(fā)送緩存寄存器S0TBUF。發(fā)送時只要發(fā)送器空閑，裝載到S0TBUF中的數(shù)據(jù)將立即轉(zhuǎn)送到發(fā)送移位寄存器進行發(fā)送。將S0R 和S0REN置位，可直接從接收緩存寄存器S0RBUF讀取數(shù)據(jù)。

2.4 中斷寄存器

串行口ASC0有4個可位尋址的中斷控制寄存器，發(fā)送中斷寄存器S0TIC，發(fā)送緩存器中斷寄存器S0TBIC，接收中斷寄存器S0RIC，串行口ASC0錯誤中斷寄存器S0EIC。只有當(dāng)總中斷允許位IEN置“1”時，這些中斷寄存器才能進行控制。

3 Visual C++.NET串行通信控件

MSComm介紹

在WINDOWS環(huán)境下，用戶不能直接對PC的串行端口進行操作。Visual C++.NET中，通過使用微軟公司提供的Microsoft Comm Control控件（簡稱MSComm），可以方便地實現(xiàn)PC與外部設(shè)備之間的串行通信，編程工作量相對較少。注意Visual C++.NET中控件MSComm的函數(shù)與Visual C++6.0中的控件函數(shù)有所不同。MSComm有二十多個屬性，其中主要的屬性有：

CommPort：設(shè)置和返回通信端口號，CommPort＝1即使用串行端口Com1。
PortOpen：打開或關(guān)閉通信端口。
InBufferSize：設(shè)置接收緩沖區(qū)大小。
OutBufferSize：設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)大小。
Input：讀取并刪除緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)。
Output：將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩存區(qū)。
Settings：設(shè)置波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位和停止位參數(shù)，默認(rèn)值為“9600,N,8,1”，即波特率9600b/s、不進行奇偶校驗、8個數(shù)據(jù)位、1個停止位。
InputLen：設(shè)置每次從緩存區(qū)讀取的字節(jié)數(shù)。

InputMode：設(shè)置和返回數(shù)據(jù)類型，設(shè)置為0時讀取的數(shù)據(jù)為文本形式，設(shè)置為1時讀取的數(shù)據(jù)為二進制數(shù)據(jù)。PC與單片機通信時，InputMode屬性常設(shè)置為二進制數(shù)據(jù)形式。
Rthreshold：設(shè)置OnComm事件發(fā)生前，接收緩存區(qū)可以接收的字符數(shù)。若設(shè)置為0，則不產(chǎn)生OnComm事件。

串行通信控件MSComm有二種處理通信的工作方式：事件驅(qū)動方式和查詢工作方式。事件驅(qū)動方式是指：當(dāng)串行端口接收或發(fā)送完指定數(shù)量數(shù)據(jù)以及發(fā)生通信錯 誤等情況時，MSComm控件觸發(fā)OnComm事件，作出相應(yīng)處理。查詢工作方式是指：通過查詢控件的某些屬性值（如InBufferCount屬性）來 作出進一步的處理。以下的程序?qū)嵗捎檬录?qū)動方式來接收數(shù)據(jù)。

4 串行通信程序?qū)嵗?/SPAN>

4．1程序功能

本程序是在WINDOWS XP環(huán)境下進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，PC一次性向C167CR單片機發(fā)送12字節(jié)（ASCII字符）的數(shù)據(jù)，單片機接收完數(shù)據(jù)后，再返回所接收到的所有數(shù)據(jù)，通過比較PC發(fā)送和接收到的數(shù)據(jù)，驗證串行通信的可靠性。

4．2 PC通信程序設(shè)計

4．2．1 實現(xiàn)步驟

第一步：啟動“Visual Studio.NET”，選擇新建項目，在項目類型窗口中選擇“Visual C++項目”，模板窗口選擇“MFC應(yīng)用程序”。輸入項目名稱，單擊“確定”按鈕。“應(yīng)用程序類型”選擇“基于對話框”，其他設(shè)置皆為默認(rèn)值，單擊“完成”按鈕。

第二步：選擇“工具”菜單下子菜單“自定義工具箱”中COM組件中的“Microsoft Communication Control，Version6.0”，單擊“確定”按鈕，插入MSComm控件。這與Visual C++6.0的插入方法不同。

第三步：刪去應(yīng)用程序主對話框中的靜態(tài)文本和“確定”按鈕，將“取消”按鈕改為“退出程序”。添加兩個靜態(tài)文本“發(fā)送數(shù)據(jù)”和“接受數(shù)據(jù)”，以及兩個編輯框、一個按鈕“開始通信”和一個MSComm控件。

第四步：添加變量和事件處理程序。由于Visual C++.NET沒有ClassWizard，添加方法與Visual C++6.0不同。右鍵單擊控件，通過子菜單“添加變量”和“添加事件處理程序”實現(xiàn)此步驟。為兩個編輯框分別添加CString型全局變量m_Send 和m_Receive，并為“開始通信”按鈕添加BN_CLICKED事件處理函數(shù)OnSendData()，為MSComm控件添加CMSComm型變 量m_Com和OnComm事件處理函數(shù)OnCommMscomm()。其中函數(shù)OnSendData()用來發(fā)送數(shù)據(jù)，函數(shù)OnCommMscomm ()用來接收數(shù)據(jù)。

窗體界面如圖2所示。

4．2．2 Visual C++.NET程序代碼

在OnInitDialog()函數(shù)中進行串行口初始化

BOOL CserialDlg::OnInitDialog()
{//省略自動生成的代碼
// TODO：在此添加額外的初始化代碼
m_Com.put__CommPort(1); //設(shè)置串口為COM1
m_Com.put_InBufferSize(1024); //設(shè)置輸入緩存區(qū)的大小，Bytes
m_Com.put_OutBufferSize(512); //設(shè)置發(fā)送緩存區(qū)的大小，Bytes
m_Com.put_PortOpen(true); // 打開串口
m_Com.put_InputMode(1); //以二進制方式接收數(shù)據(jù)
m_Com.put_Settings(“9600,n,8,1”); //設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸速率等參數(shù)
m_Com.put_RThreshold(12); //表示收到12個字符引發(fā)一個OnComm事件
m_Com.put_InputLen(0); //一次讀出接收緩存區(qū)的字符
m_Com.get_Input(); //清空接收緩存區(qū)
return TRUE; // 除非設(shè)置了控件的焦點，否則返回 TRUE
}

數(shù)據(jù)發(fā)送程序代碼

void CserialDlg::OnSendData()
{ // TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
if(!m_Com.get_PortOpen()) m_Com.put_PortOpen(true); //若沒打開串口，則打開
UpdateData(true); //將編輯框中的數(shù)據(jù)傳遞給變量
m_Com.put_Output(COleVariant(m_Send)) ; //將編輯框中的字符串?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
VARIANT類型，并發(fā)送出去
}

數(shù)據(jù)接收程序代碼

void CserialDlg::OnCommMscomm()
{ // TODO: 在此添加消息處理程序代碼
VARIANT vReceive;
COleSafeArray sReceivearray;
long k , i;
BYTE bReceive[1024];
CString str;
m_Receive="";
k=m_Com.get_CommEvent();
switch(k){
case 2: //接收到Rthreshold個數(shù)據(jù)
vReceive=m_Com.get_Input(); //讀取緩存區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)
sReceivearray=vReceive; //將數(shù)據(jù)由VARIANT型轉(zhuǎn)換為SafeArray型
for(i=0;i12;i++)
sReceivearray.GetElement(i,bReceive+i); //將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為BTYE型數(shù)組
for (i=0;i5;i++)
{ char a=*(char*)(bReceive+i);
str.Format("%c",a);
m_Receive+=str; } //將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CString型，傳遞給變量m_Receive
UpdateData(false); //更新編輯框內(nèi)容
break;
default: break;
}
}

程序中的put_Output()函數(shù)要求VARIANT型數(shù)據(jù)作為參數(shù)，可以調(diào)用類ColeVariant的構(gòu)造函數(shù)將多種類型數(shù)據(jù)（如CString，int等）轉(zhuǎn)換為VARIANT類型數(shù)據(jù)。同時數(shù)據(jù)接收函數(shù)get_Input()接收到的數(shù)據(jù)為VARIANT類型，可通過一系列轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為所要求的類型予以顯示。

4．3 C167CR單片機通信程序設(shè)計

C167CR單片機串行通信程序采取8位數(shù)據(jù)異步發(fā)送工作方式，接收數(shù)據(jù)使用中斷方式，接收完12字節(jié)數(shù)據(jù)后再將全部數(shù)據(jù)發(fā)送出去。具體C語言程序如下。
初始化程序：

#include reg167.h>
void init(void)
{ P3 |= 0x0400; /*設(shè)置輸入、輸出引腳*/
DP3 |= 0x0400;
DP3 = 0xF7FF;
S0BG = 0x40; /*設(shè)置波特率為9600*/
S0CON = 0x8011; /*設(shè)置串行口狀態(tài)：8位數(shù)據(jù)異步工作方式，1位停止位等*/
S0RIC=0x0044; /*設(shè)置中斷允許位、中斷優(yōu)先級*/
IEN=1; } /*中斷全局使能*/

主程序：

#include reg167.h>
extern void init(void);
static unsigned int i=0;
static unsigned char c[5];
unsigned int n;
void serialcom (void) interrupt 0x2B using s_rbank{ /*中斷接收數(shù)據(jù)*/
if(i==0) c[0]=S0RBUF; else c[i]=S0RBUF;
if(i==11) { for(n=0;n12;n++) S0TBUF=c[n]; } /*接收12個字節(jié)后發(fā)送*/
i=i+1; if(i==12) i=0;
}
void main (void) { init (); while (1) {S0RIR=0;} }