在Windows下實(shí)現PC機與單片機AT89C51的串行通信

　　在以單片機為基礎的數據采集和實(shí)時(shí)控制系統中，通過(guò)計算機中的RS-232接口進(jìn)行計算機與單片機之間的命令和數據傳送，就可以利用計算機對生產(chǎn)現場(chǎng)進(jìn)行監測和控制。由于計算機上的RS-232所傳送的距離不超過(guò)30m，所以，在遠距離的數據傳送和控制時(shí)，可以用MAX485的接口轉換芯片將RS-232轉換成RS-485協(xié)議進(jìn)行遠距離傳送。在發(fā)送和接收端都進(jìn)行協(xié)議轉換后，RS-485協(xié)議對數據傳送來(lái)說(shuō)是相對透明的，所以依然可以使用計算機中的RS-232進(jìn)行遠距離的數據傳送和控制。在最簡(jiǎn)單的RS-232直接傳送通信系統中，只要發(fā)送和接收雙方同時(shí)準備好，僅用信號發(fā)送端(TXD)，信號接收端(RXD)和信號地(GND)3根線(xiàn)即可進(jìn)行通信;若以應答方式進(jìn)行數據通信，可使用請求發(fā)送(RTS)、清除發(fā)送(CTS)或數據終端準備(DTR)、數據裝置準備(DSR)進(jìn)行硬件握手。在Windows95下，可以很方便地使用Win32通信API函數來(lái)實(shí)現這些硬件的握手以及數據的傳送。在89C51單片機系統中，分別從P3.0和P3.1引出串口線(xiàn)RXD和

　　TXD通過(guò)專(zhuān)用的電平轉換芯片轉換成RS-232接口標準的電平，這樣，二者之間就可以通過(guò)RS-232接口進(jìn)行數字信號的傳送。單片機也可以以直接傳送或應答握手的方式進(jìn)行數據通信，但由于握手方式占用其他的端口，而單片機的端口數量有限，所以，計算機與單片機的通信常采用直接傳送的方式，本文將重點(diǎn)介紹。

　　1 Windows95下的通信編程

　　Windows95通信體系提供了1個(gè)改進(jìn)的串行應用程序接口SAPI用來(lái)進(jìn)行交互式串行通信。其中，串口和其他通信設備是作為文件進(jìn)行處理的，串口的打開(kāi)、關(guān)閉、讀取和寫(xiě)入所用的函數和操作文件的函數相同。

　　通信會(huì )話(huà)以調用CreateFile函數開(kāi)始，CreateFile函數為讀訪(fǎng)問(wèn)或寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)打開(kāi)串口，打開(kāi)成功后返回該串口句柄，供讀寫(xiě)串口時(shí)使用。CreateFile函數的使用如下：

　　CreateFile(szDevice，fdwAccess，fdwShareMode，lpsa，fdwCreate，fdwAttrsAndFlags，hTemplateFile)

　　其中，第1個(gè)參數szDevice是要打開(kāi)的串口邏輯名，如COM1或COM2;第2個(gè)參數fdwAccess指定串口的訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型，如讀、寫(xiě)或兩者兼而有之，大部分通信是雙向的，因而通常設置為：GENERICREAD|GENERICWRITE;第3個(gè)參數fdwShareMode指定串口的共享屬性，串口不能共享，所以它必須為0;第4個(gè)參數lpsa引用安全性屬性結構;第5個(gè)參數fdwCreate指定如果CreateFile正被已有的文件調用時(shí)應做些什么，既然串口總是存在，此參數就必須被設置為OPENEXISTING.第6個(gè)參數fdwAttrsAndFlags描述了該端口的各種屬性，對串口而言，唯一有意義的設置是FILEFLAGOVERLAPPED，指定該設置時(shí)，端口I/O可以在后臺進(jìn)行;最后1個(gè)參數hTemplateFile是指向模板文件的句柄，當端口打開(kāi)時(shí)，該參數為NULL.

　　打開(kāi)串口后，在Windows95下可以對串口進(jìn)行合適的配置。Windows95提供了COMMPROP結構，COMMPROP結構中包含了對串口允許的設置，如波特率、數據位數、停止位的個(gè)數以及奇偶校驗方法等，如果串口連接到調制解調器，COMMPROP結構中還包含調制解調器支持的設置。但COMMPROP結構給出的只是單純的信息，它不能用來(lái)改變串口的設置。Windows95下串口設置的改變是通過(guò)改變它的DCB結構來(lái)實(shí)現的，DCB結構中包含了所有串口的設置，其中包括硬件的握手、流控制等。

　　Windows95提供GetCommState函數來(lái)得到當前串口的設置情況，該函數接收1個(gè)打開(kāi)的端口句柄和1個(gè)指向DCB結構的指針，在DCB結構中返回信息，GetCommState函數的補充函數是SetCommState函數，SetCommState函數將DCB結構中的內容寫(xiě)向串口設置，這2個(gè)函數的調用如下：

　　BOOLGetCommState(hComm，

　　BOOLSetCommState(hComm，

　　其中，hComm為打開(kāi)串口的句柄，dcb為1個(gè)指向DCB的結構。

　　Windows95中實(shí)現串口的讀寫(xiě)函數與文件的讀寫(xiě)函數相同，讀寫(xiě)函數的使用格式如下：

　　ReadFile(hComm，inbuff，nBytes，

　　WriteFile(hComm，outbuff，nBytes，

　　其中，第1個(gè)參數是打開(kāi)串口的句柄，第2個(gè)參數是數據所使用的緩沖區，第3個(gè)參數是要讀取的字節數，第4個(gè)參數是實(shí)際讀取的字節數，實(shí)際讀取的字節數可能小于要讀取的字節數，最后1個(gè)參數指向1個(gè)覆蓋似的結構，當CreateFile中dwAttrsAndFlags參數設置為FILEFLAGOVERLAPPED時(shí)，此參數可以指定1個(gè)OVERLAPPED結構，使數據的讀寫(xiě)操作在后臺進(jìn)行。

　　讀寫(xiě)端口可以通過(guò)4種技術(shù)來(lái)實(shí)現：查詢(xún)、同步I/O、異步I/O(后臺I/O)和事件驅動(dòng)I/O.查詢(xún)方式直接、易于理解，但占用大量CPU時(shí)間;同步I/O直到讀取所指定字節數或超時(shí)時(shí)才返回，這樣很容易長(cháng)時(shí)間地阻塞線(xiàn)程;異步I/O可以在后臺讀寫(xiě)數據，而在前臺做其他的事情;事件驅動(dòng)I/O是由Windows95通知應用程序某些事件什么時(shí)候發(fā)生，然后根據所發(fā)生的事情來(lái)對串口進(jìn)行操作。

　　這4種不同的技術(shù)，各有利弊和自己適用的領(lǐng)域，所以，在不同的通信系統中，可以根據不同的要求采用不同的技術(shù)。在監測系統中，由于事件的偶然性和要求傳送的實(shí)時(shí)性，計算機常采用事件驅動(dòng)I/O方式來(lái)進(jìn)行現場(chǎng)監測。