摘要：串口通信是一種廣泛使用且實用的通信方式,，介紹RS232串行通信的聯(lián)結(jié)方式,，研究利用c語言編程實現(xiàn)RS232串行通信的過程。結(jié)合實際應(yīng)用,，在約定雙方串行通信協(xié)議的基礎(chǔ)上,，運用C語言開發(fā)的串行通信軟件，實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)線產(chǎn)品測試平臺和嵌入式EMB主控機的串行數(shù)據(jù)通信,。
0前言
串行通信在通訊領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,，標準的RS232接口已成為計算機、外設(shè),、交換機和許多通訊設(shè)備的標準接口,。雖然近年來隨著USB口的日趨流行，RS232接口串口作為一種傳統(tǒng)的串口通信口有被取代的趨勢,。然而由于它具有較高的性價比和傳輸?shù)目煽啃寓?。在傳輸速率要求不是很高的情況下，串口通信仍然具有其自身的優(yōu)勢,。同時RS232標準廣泛應(yīng)用于微型計算機系統(tǒng)和大型系統(tǒng)中,，RS232標準還具有連線簡單、通訊距離長等優(yōu)點,，本文將著熏介紹串口通信的連接方式以及利用C語言編程實現(xiàn)串口通訊,，最后以實際的工程項目應(yīng)用，驗證了該通訊方式的可靠性,。
1 RS232串行接口
1.1 RS232接口簡介
RS232串行接口屬于個人計算機（PC）及電信應(yīng)用領(lǐng)域中最為成功的串行數(shù)據(jù)標準,。它被定義為一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標準，是目前PC機與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口嗍?，F(xiàn)在的Pc機一般至少有兩個串行口COMI和COM2.新一代的汁算機主要以9引腳的D型接頭接出所有的RS232通信信號及控制線（有的計算機的COM2仍為25引腳）,。
1.2 RS232串口引腳說明（見表1）
表1引腳縮寫功能說明
1.3串口連接器的連接方式
串口連接器是兩個串行接口的連接器，RS232串口存在9針和25針兩種形式,，根據(jù)連接的針數(shù),，串口通信連接方式主要分為：1）無握手連接方式；2）全握手連接方式,；3）循環(huán)握手回送方式,。本文開發(fā)的軟件運行在全握手連接方式下，該連接方式如表2所示,。
表2全握手連接
2 C語言串口通信軟件實現(xiàn)
2.1測試中的硬件設(shè)備,。
2.1.1單機測試方式
如果單機僅僅擁有一個RS232串口,，可將RS232連接線的第2引腳（RD）與第3引腳（TD）短路，那么由第3引腳的輸出信號就會被發(fā)送到第2引腳而送到同一串行端}1的輸入緩沖區(qū),，即可將數(shù)據(jù)讀入,，進入測試過程。
如果單機擁有COMl和COM2口兩個RS232串口,，那么請選擇1 3節(jié)表2中的串口連接方式，進入測試過程,。
2.1.2近距離兩臺設(shè)備通信測試方式
如果要在兩臺PC計算機之間,，一臺嵌入式系統(tǒng)主控機和一臺PC計算機之間，或者上位機和下位機之間進行串口通信,，那么請選擇1.3節(jié)表2中的RS232串口方式連接兩臺設(shè)備,，進入測試過程。
2.1.3遠距離兩臺通信測試方式
RS232標準規(guī)定,，若不使用Modem,，在碼元畸變小于4%的情況下，Dte和DCE通信兩端之間最大傳輸距離為15 m.若距離較遠,，須附加調(diào)制解調(diào)器（Modem）,。其連接方式如圖1所示。
圖1 遠距離串口通信連接方式
2.2 C語言的串口通信軟件實現(xiàn)
2.2.1串口通信軟件流程圖
圖2數(shù)據(jù)通信的流程圖
2.2.2 C語言函數(shù)具體實現(xiàn)串口通信軟件過程
由于I/O串行通信口的速度遠遠低于CPU的速度,，在查詢工作方式時,，CPU長時間處于等待狀態(tài)，其效率非常低,，不利于CPU的資源利用,。解決這一矛盾的有效辦法是采取中斷的通信方式，即當通信口自身準備就緒時,，主動提出中斷申請,，一旦CPU響應(yīng)此申請，便暫停執(zhí)行的工作,，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)子程序,，與外設(shè)進行數(shù)據(jù)的交換，數(shù)據(jù)交換完成后返回到主程序中的斷點繼續(xù)執(zhí)行未完成的任務(wù),，這樣就避免了CPU資源的浪費㈨,。
為此必須對異步通信適配器以及中斷控制器進行控制。作為系統(tǒng)的外設(shè),，異步通信適配器和中斷控制器都有其對應(yīng)的I/O口地址,，所以本文采用C語言函數(shù)庫中的尋址函數(shù)outportb（）和函數(shù)inportb（）對上述芯片進行直接讀寫操作。其控制包括對中斷控制器地址的編程,，允許IRQ3,，IRQ4中斷,，同時置MODEM控制寄存器地址為有效，這樣即可實現(xiàn)中斷方式的通信,。根據(jù)圖2的串口通信流程圖,，其具體實現(xiàn)串口通信的過程如下：
1）初始化串口函數(shù)。
參數(shù)說明：
ComPortAddr 串口端口地址（coMl口是03F8H COM2口是02F8H）
IntVectNum 中斷處理號（一般選擇0X0b）
Baud 波特率
Data 數(shù)據(jù)位
STop 停止位
Parity 奇偶校驗位
void Init-COM（int ComPortAddr,，unsigned char IntVectNum,，im Baud，unsigned char Data,，unsigned char Stop,，unsigned char Parity）
{
unsigned char High，Low;
int f.
comportaddr=ComPortAddr;
intvectnum=IntVectNum;
CharslnBuf=0;Circln=0;CircOut=0;
/*set baud rate設(shè)置波特率*/
f=（Baud/100）：
f=1152/t;High=f/256;
Low=f-High*256;
outportb（ComPortAddr+3,，0x80）,；
outportb（ComPortAddr，LOW）,；
outportb（ComPortAddr+l,，High）；
/*set data bits,，stop bits,，and parity設(shè)置數(shù)據(jù)位。停止位,。校驗*/
Data=（Data-5）|（（Stop-1）*4）,；
if（Parity=2）Data=Data|0x18;
else if（Parity==1）Data=Data|0x8;
outportb（ComPortAddr+3，Data）,；
/*set MCR（DTR,，RTS=0，OUTl,，OUT2=1）設(shè)置MODEM控制位*/
outportb（ComPortAddr+4,，0xob）；
/*set input data ready interrupt mode設(shè)置輸入數(shù)據(jù)中斷模式*/
outportb（ComPortAddr+1,，Ox01）,；
/*set OC interrupt vector設(shè)置中斷源*/
disable （）；
OldAsyncInt=getvect（IntVectNum）,；
setvect（ImVectNum,，AsyncInt）；
enable （）,；
/*open interrupt打開中斷*/
maskb=inp（Port8259+1）,；
if（IntVectNum一0x0c）outport（Port8259+1，maskb&Oxef）,；/*INT4*/
else outport（Port8259+1,，maskb&0xf7）,；/*INT3*/
}
2）握手信號控制。
該函數(shù)引入遞歸調(diào)用的方式,，很好的解決了以往串口通信過程中,，在握手信號方面選擇發(fā)送指定特定字符（例如“樣”）所帶來的誤傳送問題，大大提高了串口通信的成功率,。
void wait（char ch）
{
if（ReceiveChar（COM232）==ch）return;//確定對方已經(jīng)成功接受或者發(fā)送,，就返回空
else
{
SendChar（ch）；//把接受或者發(fā)送出去的字符重新發(fā)送,；
wait（ch）,； //遞歸調(diào)用，直到對方確定接受或者發(fā)送成功為止,；
）
?。?/p>
3）向串行口發(fā)送一個字符
該函數(shù)的思想是先申請占有中斷,，后進行發(fā)送數(shù)據(jù)通信；
int SendChar（unsigned char Char）
{
do
{
printf（“send waiting>>>>>>>>>\n”）：
//在屏幕上提示用戶正在等待中斷進行,。
}while（（inportb（comportaddr+5）&0x20）==O）,；//檢查發(fā)送端數(shù)據(jù)線是否準備好
outportb（comportaddr，Char://發(fā)送數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)
return（Char）,；//返回發(fā)送完成的字符
}
4）從串行口接受一個字符
該函數(shù)的思想是先取得中斷控制,，后面進行接收數(shù)據(jù)通信；
int ReceiveChar（int port）
{
do{
printf（“receive waiting>>>>>>>>\n”）,；
∥在屏幕上提示用戶正在等待中斷進行,。
}
while（（inportb（eomportaddr+5）&0x01）==0）；//檢查接收端數(shù)據(jù)線是否準備好
return（inportb（pONt）,；//從接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)
}
3 實例
在企業(yè)產(chǎn)品測試平臺和嵌入式控制系統(tǒng)之間,，約定通信雙方的協(xié)議相同，首先嵌入式EMB主控機通過串El把控制消息發(fā)送給產(chǎn)品測試平臺,，讓產(chǎn)品測試平臺根據(jù)發(fā)送來的指令進行相關(guān)操作：同時在產(chǎn)品測試平臺上的測試結(jié)果信息,，測試每個單項目的相關(guān)信息也通過串口傳輸數(shù)據(jù)到嵌入式EMB主控機；嵌入式EMB主控機把測試相關(guān)的有效信息進行整理后,，通過網(wǎng)絡(luò)上傳到Server,，Server把企業(yè)所有生產(chǎn)線的嵌入式EMB主控機發(fā)送來的信息進行整理和分析，在企業(yè)資源管理系統(tǒng)ERP上共享,，讓企業(yè)的高級管理人員實時監(jiān)視企業(yè)生產(chǎn)的進行情況,，大大提高企業(yè)的辦公效率，其整體工作原理圖如圖3所示,。
圖3企業(yè)生產(chǎn)整體工作原理圖
4結(jié)論
本文所闡述的RS232串口通信軟件,，在具體實踐中結(jié)合功能需要,，綜合考慮復(fù)雜程度、靈活性等因素,，選擇了合適的方法,，實現(xiàn)了串口通信過程，同時在產(chǎn)品測試平臺和嵌入式控制系統(tǒng)之間,，該軟件得到了充分的應(yīng)用,，有效地提升了企業(yè)的生產(chǎn)工作效率。