PC與單片機(jī)構(gòu)成的上位機(jī)、下位機(jī)分布式控制系統(tǒng)是一種常見(jiàn)的工業(yè)控制系統(tǒng)，單片機(jī)作為下位機(jī)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(jī)，以做進(jìn)一步的分析處理。在實(shí)際應(yīng)用中，上位機(jī)與下位機(jī)的通信問(wèn)題是首要解決的問(wèn)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(diǎn) 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(shí)現(xiàn)C167CR單片機(jī)與PC之間的串行通信，其通信線路通過(guò)RS232連接（距離小于15m）。

2 C167CR單片機(jī)串行接口簡(jiǎn)介

C167CR單片機(jī)是德國(guó)Infineon公司（前西門(mén)子半導(dǎo)體部）開(kāi)發(fā)的一種16位單片機(jī)，屬于單片機(jī)中的高端產(chǎn)品，片內(nèi)有16通道10位A/D轉(zhuǎn)換 器、9個(gè)定時(shí)器、2個(gè)串行接口以及15個(gè)報(bào)文的CAN接口等功能模塊。C167CR單片機(jī)有兩種類(lèi)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(guò)設(shè)置幾個(gè)專(zhuān)用寄存器來(lái)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(lái)控制，只有當(dāng)波特率生成器啟動(dòng)位S0R置為“1”時(shí)，才能進(jìn)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(duì)應(yīng)不同的波特率。讀SOBG時(shí)，返回的是定時(shí)器的內(nèi)容（15～13位返回為0），寫(xiě)SOBG時(shí)，將更改重載寄存器的值（15～13位無(wú)效）。

2.3 緩存寄存器

串行口ASC0有兩個(gè)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(shí)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(jìn)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(gè)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(cuò)誤中斷寄存器S0EIC。只有當(dāng)總中斷允許位IEN置“1”時(shí)，這些中斷寄存器才能進(jìn)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(duì)PC的串行端口進(jìn)行操作。Visual C++.NET中，通過(guò)使用微軟公司提供的Microsoft Comm Control控件（簡(jiǎn)稱(chēng)MSComm），可以方便地實(shí)現(xiàn)PC與外部設(shè)備之間的串行通信，編程工作量相對(duì)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(gè)屬性，其中主要的屬性有：

CommPort：設(shè)置和返回通信端口號(hào)，CommPort＝1即使用串行端口Com1。
PortOpen：打開(kāi)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(xiě)入發(fā)送緩存區(qū)。
Settings：設(shè)置波特率、奇偶校驗(yàn)、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(jìn)行奇偶校驗(yàn)、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)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?cái)?shù)據(jù)類(lèi)型，設(shè)置為0時(shí)讀取的數(shù)據(jù)為文本形式，設(shè)置為1時(shí)讀取的數(shù)據(jù)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)。PC與單片機(jī)通信時(shí)，InputMode屬性常設(shè)置為二進(jìn)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(dòng)方式和查詢工作方式。事件驅(qū)動(dòng)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(cuò) 誤等情況時(shí)，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(guò)查詢控件的某些屬性值（如InBufferCount屬性）來(lái) 作出進(jìn)一步的處理。以下的程序?qū)嵗捎檬录?qū)動(dòng)方式來(lái)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(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，PC一次性向C167CR單片機(jī)發(fā)送12字節(jié)（ASCII字符）的數(shù)據(jù)，單片機(jī)接收完數(shù)據(jù)后，再返回所接收到的所有數(shù)據(jù)，通過(guò)比較PC發(fā)送和接收到的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證串行通信的可靠性。

4．2 PC通信程序設(shè)計(jì)

4．2．1 實(shí)現(xiàn)步驟

第一步：?jiǎn)?dòng)“Visual Studio.NET”，選擇新建項(xiàng)目，在項(xiàng)目類(lèi)型窗口中選擇“Visual C++項(xiàng)目”，模板窗口選擇“MFC應(yīng)用程序”。輸入項(xiàng)目名稱(chēng)，單擊“確定”按鈕。“應(yīng)用程序類(lèi)型”選擇“基于對(duì)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(duì)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(gè)靜態(tài)文本“發(fā)送數(shù)據(jù)”和“接受數(shù)據(jù)”，以及兩個(gè)編輯框、一個(gè)按鈕“開(kāi)始通信”和一個(gè)MSComm控件。

第四步：添加變量和事件處理程序。由于Visual C++.NET沒(méi)有ClassWizard，添加方法與Visual C++6.0不同。右鍵單擊控件，通過(guò)子菜單“添加變量”和“添加事件處理程序”實(shí)現(xiàn)此步驟。為兩個(gè)編輯框分別添加CString型全局變量m_Send 和m_Receive，并為“開(kāi)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(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，函數(shù)OnCommMscomm ()用來(lái)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(jìn)行串行口初始化

BOOL CserialDlg::OnInitDialog()
{//省略自動(dòng)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(kāi)串口
m_Com.put_InputMode(1); //以二進(jìn)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(gè)字符引發(fā)一個(gè)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(diǎn)，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(méi)打開(kāi)串口，則打開(kāi)
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(lèi)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(gè)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(lèi)ColeVariant的構(gòu)造函數(shù)將多種類(lèi)型數(shù)據(jù)（如CString，int等）轉(zhuǎn)換為VARIANT類(lèi)型數(shù)據(jù)。同時(shí)數(shù)據(jù)接收函數(shù)get_Input()接收到的數(shù)據(jù)為VARIANT類(lèi)型，可通過(guò)一系列轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為所要求的類(lèi)型予以顯示。

4．3 C167CR單片機(jī)通信程序設(shè)計(jì)

C167CR單片機(jī)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(yǔ)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(jí)*/
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(gè)字節(jié)后發(fā)送*/
i=i+1; if(i==12) i=0;
}
void main (void) { init (); while (1) {S0RIR=0;} }