張 啟

（四川職業(yè)技術(shù)學院，629000）

研究計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)的實現(xiàn)

張 啟

（四川職業(yè)技術(shù)學院，629000）

隨著計算機串口技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機串口技術(shù)已經(jīng)細分為很多種，能夠根據(jù)不同的應(yīng)用情況合理選擇計算機串口技術(shù)。本文將會對計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)進行簡單的研究和分析，提高測試的效率和質(zhì)量。

計算機串口 單片機 通訊測試

一、計算機串口數(shù)據(jù)通訊的定義和關(guān)鍵

（一）計算機串口數(shù)據(jù)通訊的定義

數(shù)據(jù)通訊是一種新的通訊方式，結(jié)合了通訊技術(shù)和計算機技術(shù)兩者優(yōu)點。而計算機串口通訊是指通過數(shù)據(jù)信號線、控制線和底線等線路連接外設(shè)和計算機，按位進行傳輸數(shù)據(jù)的通訊方式。計算機串口實際上是一種計算機領(lǐng)域通用的設(shè)備通訊協(xié)議，同時也是儀器儀表設(shè)備通用的通訊協(xié)議。計算機串口通訊的主要運行程序如下圖所示：

由上圖不難看出，計算機串口通訊的概念很簡單，計算機串口按位對字節(jié)進行發(fā)送和接收，運行過程中所需要得數(shù)據(jù)線數(shù)量少，利于與遠距離通訊中可大大節(jié)約通訊成本，但也因為這種運行方式而導致計算機串口通訊的數(shù)據(jù)傳輸速度比并行傳輸方式速度慢，降低信號傳輸?shù)男省?/p>

（二）計算機串口數(shù)據(jù)通訊的關(guān)鍵

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，有很多工作領(lǐng)域都廣泛地應(yīng)用單片機，如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研等，這都只因單片機自帶的串口功能可以提高控制系統(tǒng)的實用性，而且使用方法變得更加簡便。因此，計算機串口通訊是單片機和單片機之間進行通訊的關(guān)鍵。在計算機串口數(shù)據(jù)通訊中，最重要的參數(shù)有五個元素，分別是：波特率、數(shù)據(jù)位、起始位、停止位和奇偶校驗。兩個要進行通訊的端口，這些相對應(yīng)的參數(shù)必須要匹配才能進行通訊。

二、計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)的原理及其測試內(nèi)容

（一）計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)的原理

盡管目前我國串行通訊接口有很多標準，但是都是在RS-232C的基礎(chǔ)上進行改修和完善所形成的。計算機串口與單片機通訊技術(shù)能夠簡單完成多臺下位機同時通訊，還可以解決多臺下位機無法同時顯示多種內(nèi)容的問題，令整個通訊過程變得更加方便快捷。但是在大部分的通訊過程中，往往需要兩種通訊方式才能夠完成通訊工作，這種情況極容易導致令計算機串口出現(xiàn)沖突的現(xiàn)象，甚至還會出現(xiàn)其他無法預料的通訊措施，令整個系統(tǒng)的開發(fā)過程中是造成極大的影響。所以，必須要在對計算機串口與單片機通訊系統(tǒng)進行測試之前，先對系統(tǒng)運作的整個流程進行了解，并選擇合適的軟件仿真信號的發(fā)送、接收工作，檢查系統(tǒng)在正常的運作過程中是否存在問題。

（二）計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)的測試內(nèi)容

對于通訊雙方來說，傳輸協(xié)議是十分重要的，關(guān)系到計算機串口想單片機接口發(fā)送數(shù)據(jù)、進行通訊以及返回設(shè)備狀態(tài)都有著不同程度的影響，所以在進行測試的時候，將會針對系統(tǒng)所選擇的協(xié)議類型進行詳細的研究和分析。對于選擇這種同步協(xié)議的系統(tǒng)，在進行測試的時候?qū)栏癜凑胀絽f(xié)議的要求，對單片機接受端進行數(shù)據(jù)發(fā)送，從端口發(fā)送數(shù)據(jù)校驗碼進行測試。在測試過程中，數(shù)據(jù)塊將傳送正式的通訊字符，這些通訊字符作為測試的形式，包含了數(shù)字、漢字、字符等多種不同的字符，并經(jīng)過組合后進行發(fā)送，單片機作為下位機，將進行相應(yīng)顯示，顯示完成后，PC機有本地回顯，然后就可以開始分析PC極的本地回顯出發(fā)送的內(nèi)容是否與接收到的數(shù)據(jù)一致。如果兩者顯示一致，那么測試系統(tǒng)將會顯示串口和單片機連接成功的標志。但是如果兩者顯示的結(jié)果不一致、出現(xiàn)亂碼或數(shù)據(jù)錯位，或者單片機難以接收上位機數(shù)據(jù)的時候。當在測試過程中出現(xiàn)上述情況時，計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)將會利用二進制編碼對整個通訊過程進行位校驗。計算機串口和單片機出現(xiàn)不能通訊的時候，導致這一情況出現(xiàn)的原因有兩種，軟件和硬件。測試系統(tǒng)會有專門的模塊，針對兩者的軟件和硬件進行檢測和處理，處理完成后，還會再一次進行完整的通訊過程。如果在這一次的測試過程中仍然得不到單片機的回應(yīng)信號，就可以證明是通訊過程中硬件電路出現(xiàn)連接問題。最后，如果通訊過程仍然不能顯示正常的信號，那么測試系統(tǒng)會對發(fā)出的數(shù)據(jù)進行位分析，自動對發(fā)送的測試數(shù)據(jù)減少其內(nèi)容，并重新檢測協(xié)議的執(zhí)行。常規(guī)情況下，測試過程是按順序測試的，但是在測試過程中，系統(tǒng)還可以根據(jù)測試的情況和相關(guān)的結(jié)果自動調(diào)整測試順序，提高所有下位機的測試速度和效率。如果計算機串口和某個單片機的通信過程出現(xiàn)問題，測試系統(tǒng)就會跳過出問題的目標機，繼續(xù)向下檢測，并同時記錄下該機的問題。當所有目標機測試完成后，測試系統(tǒng)將會對出現(xiàn)問題的單片機再進行新的測試，進一步確定通訊問題所在。

（三）計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)的測試過程

在進行測試前，PC機將會先送出測試開始標志，然后開始發(fā)送各下位機的地址信號，以及這一次測試將要發(fā)送的數(shù)據(jù)個數(shù)信息，最后才會連續(xù)發(fā)送出測試數(shù)據(jù)。上位機的串行通訊本系統(tǒng)采用異步串行通訊，該通訊測試程序是順序結(jié)構(gòu)。主要操作是上位機向下位機發(fā)送通訊測試開始標志以及下位機的聯(lián)絡(luò)地址，指令下位機接受數(shù)據(jù)個數(shù)的信息以及測試數(shù)據(jù)的正確顯示。各臺下位機將會采用查詢的方式接收測試數(shù)據(jù)，等待接收到數(shù)據(jù)，進行輸出的對比。舉個例子，如果輸出與發(fā)送顯示一致的話，則說明計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)測試成功。下圖是上位機通訊測試系統(tǒng)程序的流程圖：

三、結(jié)言

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機串口技術(shù)的使用方法將會變得越來越簡單，通訊過程也會變得越來越方便，發(fā)展至今，已經(jīng)有很多的外設(shè)測試系統(tǒng)都開始利用這一種技術(shù)。在采用計算機串口與單片機通訊技術(shù)前，對計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)進行簡單的研究和分析，能夠有效提高技術(shù)應(yīng)用的效率和質(zhì)量。通過這一次對計算機串口與單片機通訊測試系統(tǒng)的研究，對計算機串口與單片機兩者之間的通訊過程以及主要測試內(nèi)容都有了更進一步的認識，無論是從理論或?qū)嵺`方面都得到了很大的提高。對于這個測試系統(tǒng)的應(yīng)用，相信在未來電子科技的不斷發(fā)展和推進下，必定為電子領(lǐng)域作出巨大的貢獻。

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1007-6344（2015）12-0055-01