串口通信861860001

1、3.2.4 LabVIEW溫濕度串口通訊1串行通訊終端與計(jì)算機(jī)之間或者計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交換信息時(shí)， 通常采用的是 并行通訊的方式，但是微型機(jī)相互通訊，特別是遠(yuǎn)距離通訊中，并行通訊已顯得 無(wú)能為力。因此隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 除了采用并行通訊方式之外，還經(jīng) 常采用串行通訊方式。并行通訊是指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送， 具優(yōu)點(diǎn)是傳送數(shù)據(jù)速度快，缺點(diǎn)是 有多少位數(shù)據(jù)就需要多少根傳輸線，這在數(shù)據(jù)位數(shù)較多，傳送距離較遠(yuǎn)時(shí)就不宜 采用。串行通訊是指數(shù)據(jù)一位一位地按順序傳送， 具突出優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論數(shù)據(jù)有多少 位只需一根傳輸線，特別適應(yīng)于遠(yuǎn)距離傳輸，缺點(diǎn)是傳送速度較慢。在串行通訊中，數(shù)據(jù)傳送有3種方式：?jiǎn)喂?/p>

2、方式、半雙工方式和全雙工方式。 單工方式只允許數(shù)據(jù)按一個(gè)固定的方向傳送；半雙工方式中，數(shù)據(jù)在一個(gè)時(shí)刻只 能進(jìn)行一個(gè)方向的傳送；全雙工方式下，同一時(shí)刻數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上相互傳 送。在微機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)中，目前用行數(shù)據(jù)的傳輸大多采用異步通訊的方式。在 異步通訊中，大多數(shù)情況都采用半雙工方式，這樣，雖然發(fā)送效率較低，但線路 簡(jiǎn)單、實(shí)用，對(duì)于一般系統(tǒng)也基本夠用。（1）同步通訊和異步通訊串行通訊分為同步傳送和異步傳送兩種方式：同步傳送方式要求通信雙方以相同的速率進(jìn)行， 而且要準(zhǔn)確地協(xié)調(diào)。它通過(guò) 共享一個(gè)單個(gè)時(shí)鐘或定時(shí)脈沖源以保證發(fā)送方和接受方準(zhǔn)確同步。其特點(diǎn)是允許連續(xù)發(fā)送一組字符序列（而非單個(gè)字符），每

3、個(gè)字符數(shù)據(jù)位數(shù)相同，且不增加任 何附加位，沒(méi)有起始位和停止位，效率高。異步傳送方式不要求通信雙方同步，具優(yōu)點(diǎn)是收發(fā)雙方不需要嚴(yán)格的位同 步。也就是說(shuō)，在這種通訊方式下，每個(gè)字符作為獨(dú)立的通訊單元，可以隨機(jī)的 出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流中，而每個(gè)字符出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流中的相對(duì)時(shí)間是隨機(jī)的。 在異步通訊 中，“異步”是指字符與字符之間異步，而在字符內(nèi)部，仍然是同步傳送。發(fā)送 方和接收方可以有各自的時(shí)鐘源。為了能夠?qū)崿F(xiàn)通信，雙方必須都遵循異步通信 協(xié)議。在異步通信中，通信雙方必須規(guī)定兩件事：一是字符格式，即規(guī)定字符各 部分所占的位數(shù)，是否采用奇偶校驗(yàn)，以及校驗(yàn)的方式；二是采用的波特率，以 及時(shí)鐘率與波特率之間的比例關(guān)系

4、。由此可見(jiàn)，異步通信方式的傳輸效率比同步 通信方式低，但它對(duì)通信雙方的同步要求大大降低，因而成本也比同步通信方式 低。（2） DTE 和 DCE以串口方式連接的設(shè)備一般有兩類(lèi)。即 DCE（數(shù)據(jù)通信設(shè)備）和DTE（數(shù)據(jù) 終端設(shè)備）。如果說(shuō)把據(jù)通信設(shè)備比作你的調(diào)制解調(diào)器、終端配置器、繪圖儀等 的話，那么數(shù)據(jù)終端設(shè)備就是你的電腦或者終端。 典型的數(shù)據(jù)通信設(shè)備與數(shù)據(jù)終 端設(shè)備即為電腦與調(diào)制解調(diào)器。人們經(jīng)常討論數(shù)據(jù)終端設(shè)備到數(shù)據(jù)通信設(shè)備的速 度，或者數(shù)據(jù)通信設(shè)備到數(shù)據(jù)終端設(shè)備的速度。數(shù)據(jù)終端設(shè)備到數(shù)據(jù)通信設(shè)備的 速度就是調(diào)制解調(diào)器與計(jì)算機(jī)之間的速度，有時(shí)也被稱(chēng)為終端速度。終端速度一 股比數(shù)據(jù)通信設(shè)備到數(shù)

5、據(jù)通信設(shè)備的速度快。 數(shù)據(jù)通信設(shè)備到數(shù)據(jù)通信設(shè)備速度 是調(diào)制解調(diào)器之間的連接速度，有時(shí)也被稱(chēng)為線速度。（3）波特率在串行通訊中還有一個(gè)重要的指標(biāo)一一波特率（又稱(chēng)調(diào)制速率）。波特率定 義為每秒鐘傳送二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，以位/秒（Ht/s）為單位，亦稱(chēng)“波特”。在 異步通訊中，波特率為每秒傳送的字符數(shù)和每個(gè)字符位數(shù)的乘積，例如每秒傳送 的速率為120字符/秒，而每個(gè)字符又包含10位（1位起始位，7位數(shù)據(jù)位，1 位奇偶校驗(yàn)位，1位停止位），則波特率為：120字符/秒X 10位/字符=1200位/ 秒，波特在LabVIEW中的串行通訊選項(xiàng)板LabVIEW中有關(guān)串口的函數(shù)選板位 于 All functio

6、n fInstrument I/O fSerial2 RS-232 簡(jiǎn)介串行通信端口 （Serial Communication Port）在系統(tǒng)控制的范疇中一直占有極 重要的位置，不僅沒(méi)有因?yàn)闀r(shí)代的進(jìn)步而淘汰，反而是在規(guī)格上越來(lái)越向其極限 挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)上的串行通信端口 （RS-232）是標(biāo)準(zhǔn)配置，用途上則以連接調(diào) 制解調(diào)器（Modem）作通信傳輸，尤其是因特網(wǎng)成為潮流后，接上因特網(wǎng)取得數(shù)據(jù) 是相當(dāng)重要的一個(gè)收集方法，最為常見(jiàn)。當(dāng)然，它的重要性還不僅如此，在本文 中還會(huì)對(duì)通信端口的應(yīng)用作一個(gè)深入的介紹。RS232是一種常用的串口設(shè)備，它一般在通信和人機(jī)交互領(lǐng)域用于傳輸數(shù) 據(jù)。雖然串口系統(tǒng)

7、要比并口系統(tǒng)復(fù)雜，但在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)其卻比并口系統(tǒng)所需要的 數(shù)據(jù)線少，因而效率也更高。RS232只需3條數(shù)據(jù)傳輸線就能完成數(shù)據(jù)的傳輸。 這三條線分別用于“發(fā)送數(shù)據(jù)”“接收數(shù)據(jù)”和信號(hào)接地線在這種連接方式中，“發(fā)送”和“接收”線用于在電腦之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。如其名字“用口”，數(shù)據(jù)以串行方式傳輸。有兩個(gè)引腳 TXD和RXD。還有其他 引腳如RTS、CTS、DSR、DTR和RTS, RI。 ”抑”陰別被定義為兩個(gè)不同 的電壓等級(jí)：3V至15V和-3V至-15V。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)串口的電氣特征，EIA （電子工業(yè)協(xié)會(huì)）規(guī)定了其最大波特率 為20000bps,這一規(guī)定比現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)要慢的多。表3-1 RS-232各引

8、腳功能9#H25信號(hào)功能32RD接收數(shù)據(jù)（串行數(shù)據(jù)輸入）23TD發(fā)送數(shù)據(jù)（串行數(shù)據(jù)輸出）74RTS請(qǐng)求發(fā)送（確認(rèn)到調(diào)制解調(diào)器 UART準(zhǔn)備好至IJ交 換數(shù)據(jù)）85CTS清除發(fā)送（即：調(diào)制解調(diào)器準(zhǔn)備交換數(shù)據(jù) ）66DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好（UART建立一個(gè)鏈接）57SG信號(hào)接地18DCD數(shù)據(jù)載波檢測(cè)（modem利用此引腳通知計(jì)算機(jī)檢 測(cè)到載波）420DTR數(shù)據(jù)終端就緒時(shí)。922RI振鈴提示RS-232通信端口是每部計(jì)算機(jī)上的必要配置，通常含有COM1與COM2兩個(gè)信道，一般的計(jì)算機(jī)將COM1以9針的接頭接出，而將COM2以25針的接 頭接出。新一代的計(jì)算機(jī)均以9針的接頭接出所有的RS-232通信端口。在

9、計(jì)算 機(jī)上的RS-232均是公頭，即使是25針也是公頭，千萬(wàn)不要與其他的設(shè)備弄混淆 了（打印機(jī)連接端口也是25針，不過(guò)它是母頭，請(qǐng)仔細(xì)分辨）。通常與計(jì)算機(jī)連 接的設(shè)備，一般都是RS-232接口，使用簡(jiǎn)單。仔細(xì)檢查計(jì)算機(jī)的后面接線部分， 大大小小的接頭一堆，有兩個(gè)9針的接頭（以較新的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，舊型計(jì)算機(jī)可 能有25針的型式），這就是串行通信端口，可以在計(jì)算機(jī)背后的各接頭中看到如 圖3-1所示的接頭，這就是RS-232的標(biāo)準(zhǔn)接頭。2 34 5 1 I I圖3-6 RS232實(shí)物圖3串行通訊模塊工作原理在Labview中通過(guò)配置串口 VISA的啟用終止符端口、終止符端口、超時(shí)端 口、VISA資源名

10、稱(chēng)端口、波特率端口、數(shù)據(jù)比特端口、奇偶端口、錯(cuò)誤輸入端 口、停止位端口、流控制端口、 VISA資源名稱(chēng)輸出端口、錯(cuò)誤輸出端口對(duì)數(shù)據(jù) 的類(lèi)型及系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定和說(shuō)明，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使 VISA寫(xiě)入處于工作狀 態(tài)，并在前面板上顯示出寫(xiě)入系統(tǒng)的內(nèi)容，經(jīng)過(guò)延時(shí)程序，使寫(xiě)入數(shù)據(jù)按照配置串口 VISA有關(guān)端口規(guī)定轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)，并通過(guò) VISA讀?。ù藭r(shí) VISA讀取的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，處于工作狀態(tài)）的前面板顯示出來(lái)，以判斷數(shù)據(jù)是否正 確。如果錯(cuò)誤，檢查端口設(shè)置及輸入是否符合要求；如果沒(méi)有，數(shù)據(jù)進(jìn)入下面的 模塊。在Labview中，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的收發(fā)，其前面板與程序框圖如圖3-7和圖3-8所示。圖3-

11、7前面板Snlhl 電 erninatL :nlbt 口 ：丁翳忸K等待時(shí)間1亳秋】bwdiHtdtlay h ifore rewl Gii)字節(jié)髏IStflFif tp "i 收EL 咻 coilriL :1：IL5.圖3-8程序框圖配置串口 VISA的啟用終止符端口、終止符端口、超時(shí)端口、VISA資源名稱(chēng)端口、波特率端口、數(shù)據(jù)比特端口、奇偶端口、錯(cuò)誤輸入端口、停止位端口、 流控制端口、VISA資源名稱(chēng)輸出端口、錯(cuò)誤輸出端口對(duì)數(shù)據(jù)的類(lèi)型及系統(tǒng)傳輸 的數(shù)據(jù)進(jìn)行了規(guī)定和說(shuō)明，如圖3-9所示，分別為終止符端口、超時(shí)端口、VISA 資源名稱(chēng)端口、波特率端口、數(shù)據(jù)比特端口、奇偶端口、錯(cuò)誤輸入

12、端口、停止位 端口、流控制端口Zntblc Ttn imtionChar (T)liiieout (lOuc)Elow nntrol (Un*;圖3-9配置串口 VISA的規(guī)定屋慳節(jié)或FProperty lode斤京飛弓用輸出 一 T錯(cuò)誤輸出用11 emo弓I用-錯(cuò)殿認(rèn)（無(wú)錯(cuò)俁）工Btt2-引用：是與要設(shè)置或獲取屬性的對(duì)象相關(guān)的引用句柄。 如“屬性節(jié)點(diǎn)”類(lèi)為 應(yīng)用程序或VI,則無(wú)需為該輸入端連接引用句柄。對(duì)于應(yīng)用程序類(lèi)，默認(rèn)值為 當(dāng)前應(yīng)用程序?qū)嵗?。?duì)于 VI類(lèi)，默認(rèn)值為包含“屬性節(jié)點(diǎn)”的 VI0錯(cuò)誤輸入：表明VI或函數(shù)運(yùn)行前發(fā)生的錯(cuò)誤。默認(rèn)值為無(wú)錯(cuò)誤。如錯(cuò)誤發(fā) 生在VI或函數(shù)運(yùn)行之前，VI或函

13、數(shù)將把錯(cuò)誤輸入值傳遞至錯(cuò)誤輸出。如在 VI 或函數(shù)運(yùn)行前沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將正常運(yùn)行。如在VI或函數(shù)運(yùn)行時(shí)發(fā)生 錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將正常運(yùn)行并在錯(cuò)誤輸出中設(shè)置自身的錯(cuò)誤狀態(tài)。屬性2:是要設(shè)置（寫(xiě)入）屬性的范例。引用輸出：返回?zé)o改變的引用。錯(cuò)誤輸出：包含錯(cuò)誤信息。如錯(cuò)誤輸入表明在VI或函數(shù)運(yùn)行前已發(fā)生錯(cuò)誤， 錯(cuò)誤輸出將包含相同的錯(cuò)誤信息。否則，表明 VI或函數(shù)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤狀態(tài)。屬性 1 : 是要獲?。ㄗx取）屬性的范例。vtsaK置串口EYISfc Configure Serial Fort 啟用運(yùn),比d-c I *非 1一本）VIS假源名稱(chēng)輸出錯(cuò)誤輸出StRIMVIS逸浜名和一 波特變C96

14、W） -丁 數(shù)據(jù)比特電）奇偶（無(wú)） 錯(cuò)誤結(jié)人（無(wú)錯(cuò)誤）一 停止位（10：】位）流理制（ Q；無(wú)）啟用終止符Enable Termination char（T） ：使用行設(shè)備做好識(shí)別終止符的 準(zhǔn)備。終止符stop char :通過(guò)調(diào)用終止讀取操作。從串行設(shè)備讀取終止符后讀 取操作將終止。超時(shí)timeout（10sec） ：設(shè)置讀取和寫(xiě)入操作的超時(shí)值，以毫秒為單位。默 認(rèn)值為100000VISA資源名稱(chēng)VISA resource name :指定要打開(kāi)的資源。該控件也可指 定會(huì)話句柄和類(lèi)。波特率baud rate（9600）:是傳輸速率。默認(rèn)值為 9600。數(shù)據(jù)比特data bits（8） :是輸

15、入數(shù)據(jù)的位數(shù)。數(shù)據(jù)比特的值介于5和8之間 默認(rèn)值為8。奇偶parity （0:none） :指定要傳輸或接收的每一幀所使用的奇偶校驗(yàn)。該 輸入支持下列值：表3-2奇偶輸入支持值0 no parity （默認(rèn)） odd paAty2even parity3mark parity4space parity錯(cuò)誤輸入wrong put :表明VI或函數(shù)運(yùn)行前發(fā)生的錯(cuò)誤。默認(rèn)值為無(wú)錯(cuò)誤 如錯(cuò)誤發(fā)生在VI或函數(shù)運(yùn)行之前，VI或函數(shù)將把錯(cuò)誤輸入值傳遞至錯(cuò)誤輸出。 如在VI或函數(shù)運(yùn)行前沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將正常運(yùn)行。停止位stop bits 10:1bit :指定用于表示幀結(jié)束的停止位的數(shù)量。該輸入支持下

16、列值。表3-3停止位支持輸入值101停止位151.5停止位202停止位流控制flow control(0:none) :設(shè)置傳輸機(jī)制使用的控制類(lèi)型。該輸入支持卜列值。表3-4流控制支持輸入值0None (默認(rèn))-傳輸機(jī)制不使用流控制機(jī)制。假定該連接兩邊的緩沖區(qū)都足夠容 納所有的傳輸數(shù)據(jù)。1XON/XOFF 該傳輸機(jī)制用 XON和XOFF字符進(jìn)行流控制。該傳輸機(jī)制通過(guò)在接 收緩沖區(qū)將滿時(shí)發(fā)送 XOFF控制輸入流，并在接收到XOFF后通過(guò)中斷傳輸控制輸 出流。2RTS/CTS 該機(jī)制用RTS輸出信號(hào)和CTS輸入信號(hào)進(jìn)行流控制。該傳輸機(jī)制通過(guò) 在接收緩沖區(qū)將滿時(shí)置 RTS信號(hào)無(wú)效控制輸入流，并在置

17、CTS信號(hào)無(wú)效后通過(guò)中 斷傳輸控制輸出流。3XON/XOFF and RTS/CTS 該傳輸機(jī)制用 XON和XOFF字符及 RTS輸出信號(hào)和CTS輸入信號(hào)進(jìn)行流控制。該傳輸機(jī)制通過(guò)在接收緩沖區(qū)將滿時(shí)發(fā)送XOFF并置RTS信號(hào)無(wú)效控制輸入流，并在接收到XOFF且置CTS無(wú)效后通過(guò)中斷傳輸控制輸出流。4DTR/DSR 該機(jī)制用DTR輸出信號(hào)和DSR輸入信號(hào)進(jìn)行流控制。該傳輸機(jī)制通 過(guò)在接收緩沖區(qū)將滿時(shí)置 DTR信號(hào)無(wú)效控制輸入流，并在置 DSR信號(hào)無(wú)效后通過(guò) 中斷傳輸控制輸出流。5XON/XOFF and DTR/DSR 該傳輸機(jī)制用 XON和XOFF字符及 DTR輸出信號(hào)和DSR輸入信號(hào)進(jìn)行流控

18、制。該傳輸機(jī)制通過(guò)在接收緩沖區(qū)將滿時(shí)發(fā)送XOFF并置RTS信號(hào)無(wú)效控制輸入流，并在接收到XOFF且置DSR信號(hào)無(wú)效后通過(guò)中斷傳輸控制輸出流。VISA資源名稱(chēng)輸出<VISA resource name out>:是由VISA函數(shù)返回的VISA 資源名稱(chēng)輸出的副本。錯(cuò)誤輸出<wrong out>:包含錯(cuò)誤信息。如錯(cuò)誤輸入表明在 VI或函數(shù)運(yùn)行前 已發(fā)生錯(cuò)誤，錯(cuò)誤輸出將包含相同的錯(cuò)誤信息。VISA寫(xiě)入處于工作狀態(tài)，在前面板輸入系統(tǒng)的內(nèi)容，程序框圖如圖3-10所示。圖3-10 VISA的寫(xiě)入VIE店入VISA TriteJ¥1號(hào)儂重名藕*,Mvwwwinra寫(xiě)入愛(ài)神區(qū)

19、J錯(cuò)諜輸入t無(wú)德謖）411VISA資源名稱(chēng)：指定要打開(kāi)的資源。該控件也可指定會(huì)話句柄和類(lèi)。寫(xiě)入緩沖區(qū)：包含要寫(xiě)入設(shè)備的數(shù)據(jù)。錯(cuò)誤輸入：表明VI或函數(shù)運(yùn)行前發(fā)生的錯(cuò)誤。默認(rèn)值為無(wú)錯(cuò)誤。如錯(cuò)誤發(fā)生 在VI或函數(shù)運(yùn)行之前，VI或函數(shù)將把錯(cuò)誤輸入值傳遞至錯(cuò)誤輸出。如在 VI或 函數(shù)運(yùn)行前沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將正常運(yùn)行。如在VI或函數(shù)運(yùn)行時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將正常運(yùn)行并在錯(cuò)誤輸出中設(shè)置自身的錯(cuò)誤狀態(tài)。VISA資源名稱(chēng)輸出：是由VISA函數(shù)返回的VISA資源名稱(chēng)的副本。返回?cái)?shù)：包含實(shí)際寫(xiě)入的字節(jié)數(shù)。錯(cuò)誤輸出：包含錯(cuò)誤信息。如錯(cuò)誤輸入表明在VI或函數(shù)運(yùn)行前已發(fā)生錯(cuò)誤, 錯(cuò)誤輸出將包含相同的錯(cuò)誤信息。否則，表明 VI或函數(shù)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤狀態(tài)。寫(xiě)入的數(shù)據(jù)按照配置串口 VISA有關(guān)端口規(guī)定轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)， 并通過(guò)VISA讀?。ù藭r(shí)VISA讀取的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，處于工作狀態(tài)）的前面板顯示 出來(lái)。程序框圖如圖3-11所示。圖3-11 VISA的讀取VIS* Read叮SA®愚名就字節(jié)總繳J錯(cuò)誤輸入（無(wú)錯(cuò)魚(yú)）一