PC机与单片机串行通信中实现命令批处理
在PC机与MCS-51单片机之间进行串行通信时,基本是一对一的,即用PC机向单片机每发1条命令,就等待单片机的1条返回信息。这样可能把大量时间浪费在PC机与单片机的通信过程中了。为此笔者经过实践,设计出可以批处理执行PC机发给单片机的命令,就像DOS操作系统中的批处理命令一样,可连续批处理信息,结果当然提高了系统速度。文中提供了部分平台式C51软件源代码,以供大家参考。
1 通信协议
(1)通信数据格式
PC机→MCS-51单片机数据格式如表1所列。
MCS-51单片机→PC机数据格式如表2所列。
(2)初始通信参数
PC机与单片机间(9600,n,8,1)即波特率为9600 baud,1起始位,8数据位,1停止位,无奇偶校验。
(3)数据收发方式
所有数据按二进制单字节发送。
(4)发送数据顺序
发送同步码(1Byte):Stx=0X60
发送后续字节的长度(2Byte):Len=2+N
发送Len个后续数据字节(N+2 Byte):CommandH,CommandL,Data[0]…Data[N-1]
发送校验码(1Byte): Edc=Stx^CommandH^ CommandL^Data[0]^…Data[N-1]
发送结束码(1Byte): Etx=0X03
2 单条命令COMMAND[n]
COMMAND[n]格式:
一般把单条命令的长度控制在255以内。
PC机向单片机发送数据序列为:
STX,LENH,LENL,COMMANDH,COMMANDL,DATA…DATA,EDC,ETX
3 批处理的思想方法
(1)批处理命令BATCH_COMMAND (0X0000)
PC格式:
NUM——后续命令的个数;
Flag——需要返回的标志(00为要返回数据,其它为无需返回数据)。
COMMAND[i]=LEN,子命令体
功能:批处理执行功能。
返回状态及数据:根据Flag标志决定是否返回数据,按发送命令的顺序返回数据。
(2)控制批处理转移的命令
功能:没有数据和状态返回,控制下位机跳转。
① 控制BATCH_If(0X0001)用于判断,条件执行命令
功能:单片机遇到该命令,执行判断,如果结果为逻辑真,则执行紧跟BATCH_If的第1条命令;否则执行紧跟BATCH_If第2条命令。
PC格式:
num: 返回数据从右到左的第几个数据,为0时为状态数据的低位字节;
EQUAL/NOT——00为相等,1为不等;
VALUE——数值。
返回:无。
② 控制BATCH_Break(0x0002)跳出循环命令
功能:用于跳出BATCH_While循环。
PC格式:
返回:无。
③ 控制BATCH_While(0x0003)循环执行循环体内的命令
功能:循环执行循环体内的命令。
PC格式:
返回:无。
④ 控制BATCH_Return(0x0004)退出打包程序块
功能:退出打包程序块。
PC格式:
返回:无。
(3)注意事项
◇ BATCH _While循环不能嵌套使用;
◇ BATCH _Break只能用于BATCH _While循环体内;
◇ 需要立即获取返回数据的命令,一般不要放到批处理中。
(4)控制打包程序转移的PC机命令举例说明
该实例根据命令的结果判断是否转移,循环中只使用Reader_Version()。
PC机下传给单片机的代码:BATCH_ COMMAND
Reader_Version():假设为0X1001
实际PC机下传的代码为(HEX格式):
60 28 00 00 06 01 00 03 00 00 05 01 00 04 00 01 00 00 03 01 00
02 00 02 01 00 05 00 01 05 00 61 01 00 02 00 04 00 00 02 10 01 校验码 03
4 程序流程
各程序流程如图1~图4所示。
5 部分源程序代码
由于篇幅所限,这里只提供部分源程序。
(1)主程序
主程序首先接收数据,对数据进行分析,区分批处理和单条命令;然后执行命令;最后将结果返回上传给PC机。
(2)批处理程序
批处理程序将控制转移的命令都用标志来区分,通过解释命令序列来执行命令,最后将结果按照通信数据格式打包,上传给PC机,程序清单见本刊网站补充版。
结束语
本文在PC机与单片机串行通信的软件编程中做了探索,实现批处理信息数据通信的处理。相信这种新的思路和方法会有所发展并很快应用于实际嵌入式系统。
参考文献
1 曹素芬. 单片微型计算机原理与接口技术. 沈阳:东北大学出版社,1994
2 李朝青. PC机及单片机数据通信技术. 北京:北京航空航天大学出版社,1999
3 徐爱钧,彭秀华. 单片机高级语言C51应用程序设计. 北京:电子工业出版社,1998
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