基于MODEM的單片機與PC機間的遠程通信研究

隨著(zhù)計算機技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展和成熟，數據通信已經(jīng)成為一種廣泛應用的通信方式，它是利用通信系統將數字、字母及字符等以二進(jìn)制形成在計算機之間進(jìn)行傳輸、交換和處理。數據通信可以在兩臺及以上PC 機之間、PC機與單片機之間以及單片機之間進(jìn)行，通過(guò)通信通道如公用電話(huà)網(wǎng)、載波通道、光綹通道、微波通道、衛星通道將兩機聯(lián)結。目前，單片機以其高性能價(jià)格比、高可靠性廣泛用于自動(dòng)監視、測量、控制等技術(shù)領(lǐng)域。單片機主要用作從機，安裝在監視、測量和控制現場(chǎng)，而PC機則用作主機，安裝在條件優(yōu)越的環(huán)境(如溫度和溫度適合、幾乎無(wú)干擾源)中。單片機與PC機之間利用公共電話(huà)網(wǎng)通過(guò)調制解調器MODEM實(shí)現遠程數字通信，其原理框圖如圖1所示。在實(shí)際中，PC機和單片機之間通信距離近的小于1km，遠的可達上千km。

本文將詳細介紹8098單片機與PC機通過(guò)MODEM利用共用電話(huà)網(wǎng)實(shí)現遠程通信的硬件結構，以及程序設計和實(shí)現方法。

1 PC機串行通信結構

PC機與單片機之間的通信一般采用串行異步通信方法。在PC機中設置四個(gè)(COM1、COM2、COM3、COM4)或兩個(gè)(COM1、COM2)符合RS-232C接口標準的串行口(以下均以?xún)蓚€(gè)串行口來(lái)說(shuō)明)。其中COM2為25針的連接器，COM1為9針的連接器。

PC 機為實(shí)現異步通信，設置了通用異步接收器和發(fā)送器，即：UART通過(guò)編程可以設定通信格式和速度。PC機中UART的電平為T(mén)TL電平，而串行口的電平為 RS-232C的電平，為此PC機發(fā)送出去的數據要經(jīng)電平轉換器(如1488)轉換為RS-232C電平;PC機接收的數據要經(jīng)電平轉換器(如1489)轉換為T(mén)TL電平。PC機串行通信的硬件結構如圖2所示。

2 單片機串行通信結構

在單片機中，一般只設置一個(gè)25針或9針連接的串行口，由于單片機8098中的電平為T(mén)TL電平，為了要經(jīng)過(guò)RS-232C實(shí)現異步通信，也要用一片 1488和兩片1489來(lái)進(jìn)行電平轉換。單片機串行通信的硬件接口如圖3所示。請求發(fā)送信號(RTS)和數據終端就緒信號(DTR)由單片機8098經(jīng) 8255的A口送出去。清除發(fā)送CTS、數據設備就緒DSR、載波檢測DCD和振鈴指示RI由8255的B口送入8098。

3 單片機與PC機之間的硬件接口

當單片機與PC機距離很近時(shí)(15m以?xún)?，它們之間的數據通信可以通過(guò)其串行口以3線(xiàn)或多線(xiàn)直線(xiàn)相連;不距離很遠(幾十公里上升公里)時(shí)，可以利用調制解調器MODEM通過(guò)共用電話(huà)網(wǎng)來(lái)實(shí)現數據通信，這時(shí)單片機與PC機之間的硬件接口如圖4所示。（略）

4 軟件設計與實(shí)現

下面以PC機呼叫單片機或單片機應答PC機為例來(lái)說(shuō)明程序的設計。

4.1 PC機的程序設計

程序框圖如圖5所示。

a.初始化

為了實(shí)現異步串行通信，在PC機中要對其異步發(fā)送接收器UART進(jìn)行初始化，以決定PC機異步串行通信的數據格式、傳輸速率、控制方式等。其程序如下：

outportb(COMU+30,OX83) /*使DLAB=1*/

outportb(COMU,OX60) /*波特率=1*/

outportb(COMU+1,OX00)

outportb(COMU+3,OX03) /*數據格式*/

outportp(COMU+4,OX03) /*禁止MODEM循環(huán)反饋*/

outportb(COMU,OX00) /*禁止中斷*/

注：COMU為串行口端口地址

b.初始化MODEM

初始化MODEM程序如下：

{ int key,i;

char *at1=“ATZ”;

char *at2=“ATE1Q0V1L3X4S0=1”;

for(i=0,i=3;i++)

{

if(i=2)key=at1[i]; /*發(fā)出at命令*/

if(i= =3)key=0x0d; /*確認碼*/

outportb(COMU,key); /*發(fā)出數據*/

delay(100); /*延時(shí)100mS*/

}

delay(1000); /*延時(shí)1000mS*/

for(i=0;i=0;i+ +)

if(i =15)key=at2[i];

if(i= =16)key=0x0d;

outportb(COMU,key);

delay(100);

}

delay(1000);

}

c.撥號