基于LabVIEW的单片机串口通信设计

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图１串行接口硬件电路
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收稿日期：２００８—１０—１６修稿日期：２００９一０１—１４
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作者简介：陈诚（１９８４－），男，安徽芜湖人。硕士研究生，研究方向为信号处理与仪表化
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ＭＯＤＥＲＮ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ２００９．１
万方数据
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ｖｏｉｄ ｃｏｒｎ—ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ（ｖｏｉｄ） ｛ ＰＣＯＮＩ＝０Ｘ８０：
位、ｌ位半或２位； Ｐａｒｉｔｙ：奇偶校验设置。可为无校验、奇校验或
偶校验： ｆｌｏｗ ｃｏｎｔｒｏｌ：该参数数据类型为簇，用于串行通
讯中的握手方式。 ＶＩＳＡ Ｗｒｉｔｅ模块把Ｗｒｉｔｅ ｂｕｆｆｅｒ中的字符串写入
指定的设备．返回实际传送的字节数。ＶＩＳＡ Ｒｅａｄ根 据指定读取的字节数读入设备中的数据，返回实际传 送的字节数。ＶＩＳＡ ＣＩｏｓｅ关闭与指定设备的通讯过 程．释放系统资源。
ＧＰＩＢ．ＲＳ ２３２等仪器时．不必考虑接ｔｑ总线类型。 ２．２串口通讯函数
本文用到的主要串Ｌｊ通讯调用函数为：Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｉ／Ｏ ＶＩＳＡ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｅｔ４一
ａ１．如图２所示。
图２串口通讯函数
万方数据
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图３ ＬａｂＶＩＥＷ串口设置及ＨＭＩ
参考文献 【１］ＬａｂＶＩＥＷ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌ［Ｍ］．ＵＳＡ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，１９９８
【２】陈锡辉．张银鸿著．ＬａｂＶｌＥＷ８．２０程序设计从人门到精通 【Ｍ１．北京：清华大学出版社，２００７
【３１杨将新，李华军，刘东骏著．单片机程序设计及应用ｆＭｌ． 北京：电子工业出版社．２００６
该函数主要用于串口的初始化。其主要参数意义
如下： ＶＩＳＡ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｎａｍｅ：ＶＩＳＡ资源名称，本文指
串口号： ｂａｕｄ ｒａｔｅ：波特率．默认为９６００； ｄａｔａ ｂｉｔｓ：一帧信息中的位数．ＬａｂＶＩＥＷ中允许
５—８位数据。默认值为８位； ｓｔｏＤ ｂｉｔｓ：一帧信息中的停止位的位数，可为１
［４】胡仁喜，王恒海，齐东明著．ＬａｂＶＩＥＷ ８．２．１虚拟仪器实例 指导教程ｆＭ】．北京：机械工业出版社．２００８
［５】朱建平，吕春峰．基于ＬａｂｖＩＥＷ的单片机串口通信实现 ｆＪ】．机械工程与自动化出版社，２００８—８
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＭＣＵ Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶＩ ＥＷ
单片机接厂Ｊ程序采用Ｃ５１语言编写．这是专门为 ５ｌ系列单片机设计的高效率Ｃ语寿编泽器．符合 ＡＮＳｉ标准，生成的程序代码运行速度极高．所需要的 存储器空间极小．汇编语奇更简单易用。接口程序编 写时．首先进行串［１的初始化．即在ＳＣＯＮ寄存器中 赋值＃０５０Ｈ，将波特率设置为９６００．用定日ｔ器ｌ产生 波特率，串【Ｊ Ｉ：作在方式１．无奇偶校验。下面给ｆ｝｛串 口信息收发控制程序段。
１ 串口通信模式及硬件设计
１．１串行接１３电路硬件设计 串行接口硬件电路由ＲＳ２３２串行接口、ＭＡＸ２３２
芯片和ＡＴ８９Ｓ５１单片机三部分构成。其中。ＲＳ２３２串 行接口用于连接上位ＰＣ的ＲＳ２３２串行接口． ＭＡＸ２３２芯片用于衔接ＲＳ２３２串行接口与ＡＴ８９Ｓ５１
单片机．实现ＡＴ８９Ｓ５１单片机输入输ｍ的串口信息 到ｊ：位ＰＣ的ＲＳ２３２串行接门信息的转换。即 ＡＴ８９Ｓ５１单片机信号的１ＴｒＬ电平到ＲＳ２３２电平的转 换．从而实现二者之间电气特性上的兼容。具体串行 接【１硬件电路如罔ｌ所示。 １．２单片机接口程序设计
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｔｅｍｐ；
近ＲＩ）
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ｔｅｍｐ＝ＳＢＵＦ； ｉｆ（ｔｅｍｐ＝＝＇ｔ＇）
｛ ＥＴ０＝ｌ：
／／ＳＴＡＲＴ ＳＥＮＤ ＵＬＴ
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ＲＩ－－Ｏ；
ｒｅｔｕｍ：
｝ ｉｆ（ｔｅｍｐ一－＇ｓ３
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，／Ｓ１’ｏＰ ＳＥＮＤ Ｕ【ＪＴ
ＴＲＯ＝Ｏ：
ＲＩ－－０； ｒｅｔｕｒｎ：
／／Ｓｅｒｉａｌ Ｐｏｒｔ Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ
ＴＭＯＤ＝ＯＸ２０：
ＴＨｌ＝（ｕｃｈａｒ）（２５６一ⅨＴＡＩ“１６Ｌ＊１２Ｌ＋ｂａｕｄｒａｔｅ）））； ＴＲｌ＝（ｕｃｈａｒ）（２５６－（ＸＴＡＩＪ（１６Ｌ４１２Ｌ４ｂａｕｄｒａｔｅ）））；
ＳＣＯＮ＝ＯＸ５０；
ＥＳ＝１：
ＴＲｌ＝ｌ：
｝
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／／Ｓｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
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兰竺竺竺 基于ＬａｂＶｌ ＥＷ的单片机串口通信设计
陈 诚１ ，李言武１ ，葛立峰２
（１．安徽大学电子科学与技术学院，安徽２３００３９；２．安徽工贸职业技术学院，安徽２３２００７）
摘要：在简要介绍图形化虚拟仪器平台ＬａｂＶＩＥＷ的基础上，分析ＡＴ８９Ｓ５１单片机与Ｌａｂ— ＶＩＥＷ之间的串口通信模式。并结合应用实例给出串口通信的轶、硬件设计。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｍｐｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＬａｂＶＩＥＷ ｄｕｍｍｙ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ｓｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＡＴ８９Ｓ５１ ＭＣＵ ａｎｄ ＬａｂＶＩＥＷ，ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ｉｔｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｗｉｔｈ ａｌｌ ｅｘａｍｐｌｅ．
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３结语
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通过ＬａｂＶｌＥＷ实现单片机与上位机的信息交 第
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互．利用虚拟仪器软件绘制图形面板，在上位机卜模 拟出与之功能相对应的控制面板．实现对仪器的控 制、数据的分析处理等功能。完成系统辨识、控制设 计、动态系统仿真以及实时系统实现，具有一定的实 际应用值。
ＣＨＥＮ Ｃｈｅｎ９１，ＬＩ Ｙａｎ－ｗｕｌ，ＧＥ Ｌｉ－ｆｅｎ９２
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｎｈｕｉ ２３００３９； ２．Ｏｃｅｕｐａｔｉｏｎ＂ｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ａｎｈｕｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ，Ａｎｈｕｉ ２３２００７）
关键词：单片机；ＬａｂＶＩＥＷ；串口通信
Ｏ 引言
利用ＬａｂＶ｜ＥＷ设计的数据采集系统．可模拟采 集各种实际信号．并对其进行分析得出有用信息，然 后将测量结果和应用程序进行分享。通过开放的 ＬａｂＶＩＥＷ环境和与之无缝集成的硬件．能够方便地 将设计从理论阶段带入实现阶段．完成系统辨识、控 制设计、动态系统仿真以及实时系统实现。
本文在实现ｈｂＶＩＥＷ与ＡＴ８９Ｓ５１单片机串口通 信的串¨通讯设置上．采用波特率为９６００，无奇偶校 验．８位数据位．１位停止位．禁止软、硬件握手。 ２．３ ＨＭＩ设计
ＬａｂＶＩＥＷ中的前面板就是图形化用户界面，用 于设置数值输入和输ｆ｝｛量观察。以ＡＴ８９Ｓ５１单片机 实现超声测距为例．设计ｒｒ ＬａｂＶＩＥＷ串口设置及 ＨＭＩ界面，如图３所示。通过设置与ＡＴ８９Ｓ５１单片机 串Ｅｌ通信匹配的波特率、串【ｊ号、数据位和停止位，实 现ｌａｂＶＩＥＷ与ＡＴ８９Ｓ５１单片机串ｕ通信，并用数值 显示控件和波形输＿｝｛｛空间控件显示测量的时间、距 离、环境温度以及超声波的回波波形。
ｉｍｍｅｄｉａｔｅｌｙ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｏｒｔｉｎｇ ｏｕｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｈｏｒｔ Ｍｅｓｓａｇｅ；Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ；Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
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２ ＬａｂＶｌＥＷ串口设置及ＨＭｌ设计
２．１ⅥＳＡ简介
虚拟仪器软件体系结构（ＶＩＳＡ．Ｖｉｒｔｕａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｌ．采用通用Ｉ／Ｏ标准，具有与仪 器硬件接口和具体计算机无关的特性，即ＶＩＳＡ是面 向器件功能．而不是而向接【】总线的，在控制ＶＸＩ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｉｎｌｅｒｅｏｍｍｕｎｉｅａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＳＭＳ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅａｌｅｒｓ’ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｔｈａｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｎｄ ｓｏｒｔｉｎｇ ｏｕｔ ｔｈｅ ｓａｌｅｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅ． ｔｗｅｅｎ ＧＳＭ ｍｏｄｅｍ ａｎｄ ＳＭＳ Ｓｅｒｖｅｒ。ｄｅｓｉｇｎｓ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ ａ ｓｉｍｐｌｅ ＳＭＳ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ａｎｄ ｓｅｎｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅａｌｅｒｓ ｔｈａｔ ｇｅｔｓ ｔｈｅ ｓａｌｅｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｓｅｌｌｅｒ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＣＵ；ＬａｂＶＩＥＷ；Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
（上接第１９２页）
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｓｉｍｐｌｅ ＳＭＳ Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｓｅｎｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ
ＭＡ Ｋｕｎ，ＴＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｘｉｏｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏBaidu Nhomakorabeaｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００６３）