基于嵌入式WinCE與MSP430單片機多串口通信設計
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3．3 MSP430F149單片機UART模塊特點(diǎn)
MSP430單片機的UART模塊具有比普通51單片機更完善的特性，如可選擇奇偶校驗方式、波特率小數部分可編程、提供差錯控制及錯誤狀態(tài)位、串口中斷喚醒CPU等。將這些特點(diǎn)應用于串口通信中可以增強通信的可靠性，比如：UART硬件模塊可以被設置為若奇偶校驗出錯則不接收當前數據，通過(guò)設定波特率調制值可使波特率更準確，通過(guò)休眠模式的應用可提高CPU工作的效率并降低系統的功耗。對于多機通信，MSP-430單片機內置了空閑式(idle-line)和地址位式(address-bit)兩種多機通信模式，為提供可靠高效的多機通信提供了保證。兩種模式主要在如何確定地址幀方面存在差別：1)空閑模式：兩個(gè)數據塊之間的傳輸空閑時(shí)間大于或等于10 bit，也即用傳輸線(xiàn)上大于或等于10 bit空閑之后的第一個(gè)數據表示地址。2)地址位模式：通過(guò)字節幀中的地址位(1或0)指示該幀是地址幀還是數據幀。一由于空閑模式要求兩個(gè)數據塊之間一定要有大于或等于10 bit的時(shí)間間隔，所以在連續傳輸的場(chǎng)合傳輸速率會(huì )比地址位模式慢，但是編程簡(jiǎn)單。
4 串口通信協(xié)議設計
在WinCE嵌入式和多臺MSP430單片機的通訊中，確定一個(gè)明確而合理的通訊協(xié)議是關(guān)鍵，包括對數據格式、通訊方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問(wèn)題做出統一規定。為了區別不同的分機，必須為每個(gè)分機分配一個(gè)唯一的地址，此地址唯一區別各單片機。數據格式采用數據包的形式，一次傳輸一組數據。數據包格式如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/172596.htm
數據格式中的地址位表示與PC機通訊的單片機地址。操作命令則表示此次通訊要完成的操作。在單片機發(fā)送上位機接收的時(shí)候，此時(shí)數據包中的數據長(cháng)度、數據內容、和檢驗3個(gè)域便填充實(shí)際發(fā)送數據的個(gè)數、數據及和校驗；操作命令域在PC機發(fā)送單片機接收的時(shí)候也有相似的協(xié)議規定。
5 TCP／IP數據通信
TCP／IP數據通信模塊用于完成WinCE嵌入式與PC機服務(wù)器之間的通信，其主要功能包括，接收下位機發(fā)來(lái)的信息、發(fā)送控制命令，控制程序的運行狀態(tài)，為多機串口通信提供方便。數據通信模塊采用基于WinCE的TCP／IP協(xié)議，能夠保證在傳輸過(guò)程中數據的準確性和可靠性；嵌入式系統硬件抗干擾能力強，能夠保證系統長(cháng)期穩定運行?？蛻?hù)進(jìn)程建立連接及通信的程序流程如圖4所示。
在基于Wince的TCP／IP協(xié)議中，其通信實(shí)現流程為：TCP服務(wù)器首先調用socket()函數建立流式套接字，然后調用bind()綁定本地地址，調用listen()函數進(jìn)行客戶(hù)終端連接，一旦與客戶(hù)終端連接后，服務(wù)器就調用accept()函數接收終端的連接請求，并建立連接，同時(shí)服務(wù)器端啟動(dòng)一個(gè)新線(xiàn)程，建立單獨的套接字實(shí)例與客戶(hù)終端進(jìn)行通訊。
TCP客戶(hù)端通信實(shí)現流程為：調用socket()函數建立流式套接字，然后調用connect()函數，請求與WinCE服務(wù)器建立TCP連接，成功建立連接后，同服務(wù)器進(jìn)行數據傳輸。
服務(wù)進(jìn)程和客戶(hù)進(jìn)程通過(guò)調用send()和recv()來(lái)交換數據，服務(wù)器可向客戶(hù)端傳送所收集的數據?？蛻?hù)端則向服務(wù)器反饋控制信息和參數調整信息：服務(wù)進(jìn)程或客戶(hù)進(jìn)程可通過(guò)調用close()來(lái)撤消套接字并中斷連接。
6 結論
串口通訊方式在計算機控制系統中有著(zhù)廣泛的應用，通過(guò)WinCE嵌入式與多臺MSP430單片機串口通信研究開(kāi)發(fā)，運用嵌入式、單片機及網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)實(shí)現了多機串口通信。本文設計的通訊協(xié)議經(jīng)實(shí)踐證明穩定可靠，保證了單片機與PC之間數據傳輸的準確率。本文所采用的技術(shù)在遠程控制，工業(yè)控制等領(lǐng)域具有重要的實(shí)用價(jià)值和廣泛的應用前景。
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