基于DELPHI实现PC机与MCS-51单片机的串行通信(3)

关于mcs-51单片机的串行通信原理介绍

在远程监控和自动化控制中，用PC机对工程实现实时监控，通常要求PC机能在用户界面上具有数 采集、数据处理以及控制信号的产生与传输等功能。在这种特定的环境下，PC机要与过程控制的实时信号相联系，就要求以实现对PC机的串行端口直接操作。在常用的编程语言Delphi、Visual Basic、Visual C++中，笔者倾向于Delphi。Delphi是Borland公司推出的一种功能强大的高级编程语言，其具有的可视化面向对象的特性，将Windows编程的复杂性封装，实现可视化设计，特别适于在Windows环境下图形界面和用户程度的编制。Delphi的伸缩性很强，控件功能强大，往往只需编写较少的代码就可以实现较复杂的应用[6]。

1.2国内外研究现状

在国内外，以PC机作为上位机，单片机作为下位机的控制系统中，PC机通常以软件界面进行人机交互，以串行通信方式与单片机进行机机交互，而单片机系统根据被控对象配置相应的前向，后向信息通道，工作时作为主控机测对象，作为被控机接受PC机监督，指挥，定期或受命向上位机提供对象及本身的工作状态信息[7]。

目前，随着集成电路集成度的增强，电子计算机向微型化和超微型化方向发展，微型计算机已成为导弹，智能机器人，人类宇宙和太空奥妙复杂系统不可缺少的智能部件。在一些工业控制中，经常需要以多台单片机作为下位机执行对被控对象的直接控制，以一台PC机为上位机完成复杂的数据处理，组成一种以集中管理、分散控制为特点的集散控制系统。

2 系统设计与实现

2.1 串行通信概述

在通信领域内，有两种数据通信方式[5]：并行通信和串行通信。随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输[4]。串行通信是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信[1]。

串行通信分为同步通信和异步通信两种，同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。它们均由同步字符、数据字符和CRC组成。其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符有1到2个，用于接收端对 收到的字符序列进行正确性的校验[8]。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。异步通信中，在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步[1] [13]。

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