基于PC104的多串口通訊的設(shè)計(jì)

1、基于PC/104的多串口通訊的設(shè)計(jì)     摘    要：提出了一種在PC/104上進(jìn)行多串口通訊的設(shè)計(jì)方法，介紹了多串口通訊在DOS平臺上的軟件設(shè)計(jì)，采用C語言進(jìn)行編程，可以方便的移植到其他的平臺上。關(guān) 鍵 字：串行通訊；PC104；0 引 言    目前，最先進(jìn)的嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)PC/l04，以其優(yōu)良的品質(zhì)、高可靠性及模塊化，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、航空航天、軍事、醫(yī)療、消防設(shè)備、智能儀器儀表、導(dǎo)航、通訊、數(shù)控、自動化生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、便攜式計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。而在實(shí)際的應(yīng)用中，有時(shí)需要借

2、助微機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的軟件資源，使組成的系統(tǒng)功能更為強(qiáng)大。這樣必須實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與PC104之間的通訊，在通常實(shí)時(shí)性要求不高，數(shù)據(jù)量不大的情況下，可以采用串口進(jìn)行通訊，但通常一般的PC機(jī)只配有兩個串口，在控制領(lǐng)域有時(shí)候是不夠的，而基于PC/104結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際的要求通過簡單的搭積木的方法進(jìn)行配置，其功能模塊比較豐富，當(dāng)進(jìn)行多串口控制時(shí)可以選用基于PC104的多串口卡（一般擴(kuò)展46個串口）。    本文采用的是HXL-COM4A的4串口擴(kuò)展板，該板上集成了高性能的16C554控制芯片（相當(dāng)于4個16C550），每個通道有獨(dú)立的16字節(jié)接收緩沖器和16

3、字節(jié)發(fā)送緩沖器，可以達(dá)到更高的通訊速率而無需占用過多的CPU資源，并且每個串口可配制成RS232/RS422/RS485模式。1  多串口通訊軟件的設(shè)計(jì)：    由于大部分的基于PC/104軟件的設(shè)計(jì)都是在DOS平臺上的，所以本文以BRAODLORD C為編譯環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)多串口通訊軟件的設(shè)計(jì)。程序框圖見圖1    一般情況下串口的地址是：COM1:3F8 COM2:2F8 COM3:3E8 COM4:2E8 COM5:3A8   COM6:2A8, 如有區(qū)別參照多串口卡的手冊。  &#

4、160; 11串口波特率和數(shù)據(jù)格式的設(shè)置：    首先向LCR（線路設(shè)置寄存器）的高位寫入1，然后在設(shè)置波特率：在基地址和基地址+1的地方寫入的數(shù)據(jù)為1843200/（16*波特率）。然后設(shè)置LCR，最后設(shè)置Modem控制寄存器和中斷允許寄存器。    代碼如下：void init_com(int com_X) outportb(com_X+3,0x80);outportb(com_X,0x06);outportb(com_X+1,0x00);/波特率為19200outportb(com_X+3,0x0b);/數(shù)據(jù)格式：8個數(shù)據(jù)位,一

5、個停止位,奇校驗(yàn)outportb(com_X+4,0x0b);/允許將中斷信號送到系統(tǒng)總線outportb(com_X+1,0x01);/允許接收產(chǎn)生中斷     1 2中斷的允許和禁止：    一般情況下，串口通常配置成接收產(chǎn)生中斷，發(fā)送不產(chǎn)生中斷。在PC/104上的設(shè)計(jì)可以參照PC機(jī)的設(shè)計(jì)方式，中斷控制器為兩片8259，一片為主片，另一片為從片。當(dāng)串口所用的中斷為8以下時(shí)，設(shè)置主片8259的IMR(中斷屏蔽寄存器)。當(dāng)中斷為8以上時(shí)，要設(shè)置從片的8259的IMR。    代碼如下：void

6、OpenInterrupt(unsigned char IntNum)/開中斷 int mask; char ControlWord8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; mask=inportb(0x21); if(IntNum<8) outportb(0x21,mask&ControlWordIntNum); else outportb(0xa1,inportb(0xa1)&ControlWordIntNum-8);  outportb(0x21,inportb(0x21)

7、&0xfb);   void CloseInterrupt(unsigned char IntNum) >"file:/關(guān)/">中斷charControlWord8=0x1,0x2,0x4,0x8,0x10,0x20,0x40,0x80;if(IntNum<8)outportb(0x21,inportb(0x21)|ControlWordIntNum);else outportb(0xa1,inportb(0xa1)|ControlWordIntNum-8);    串口的中斷可以在PC/104的板

8、子上參照手冊，進(jìn)行跳線設(shè)計(jì)。    1 3串口通訊的中斷向量設(shè)置：    當(dāng)中斷小于8時(shí)，中斷向量地址為中斷號加8，當(dāng)中斷大于8時(shí)，中斷向量地址為中斷號加0x68。下面是完整的串口初始化程序（以COM1為例）void int_setup(unsigned char comPort,char control) static void interrupt (*old_int)(void); static void interrupt (*new_int)(void); int baseAdd;

9、60;if(comPort<8) baseAdd=8; else baseAdd=0x68; disable(); if(control!=0)/當(dāng)control為1時(shí)是串口的初始化，為0時(shí)是恢復(fù)系統(tǒng)狀態(tài)init_com(comBaseAddrcomPort); switch (comPort) case 4: old_int = oldhandler_com1;  new_int = handler_com1;   break; old_int = getvect(baseAdd+com

10、Port);setvect(baseAdd+comPort, new_int); >"file:/保/">存舊中斷向量地址，并設(shè)置新的中斷向量地址 OpenInterrupt(comPort);else CloseInterrupt(comPort); setvect(baseAdd+comPort,old_int);/恢復(fù)中斷向量地址enable();    1 4串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收：    當(dāng)串口需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只要將待發(fā)送的數(shù)據(jù)以字符串的形式依次寫入基地址

11、中即可。當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，由于每接收到一個字符便產(chǎn)生一個中斷，因此要在中斷服務(wù)子程序的最后向8259寫入20H到地址20H即可，如果中斷號大于8，還要向從片8259寫入20H到地址A0H。2 串口的硬件設(shè)計(jì)    目前較為常用的串口有9針串口（DB9）和25針串口（DB25），通信距離較近時(shí)(<12m)，可以用電纜線直接連接標(biāo)準(zhǔn)RS232端口。若距離較遠(yuǎn)，需附加調(diào)制解調(diào)器（MODEM）。最為簡單且常用的是三線制接法，即地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連，只需要如圖2進(jìn)行連接即可。    目前較為常用的串口有9針串口（DB9）和25針串口（DB25），通信距離較近時(shí)(<12m)，可以用電纜線直接連接標(biāo)準(zhǔn)RS23