Matlab环境下PC与单片机的串行通信及数据处理

文章摘要：本通信系统中规定的字符格式为：每一帧的数据占10位——1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位。中间的8位数据位即为有效的通信传输字节。双方的波特率设置为115.2kb/s，以较高速度进行通信。同时，为了增强通信的可靠性、减少通信的误码率，在通信过程中约定了双方的软件握手方法。为了不致使通信过于复杂，提高通信速度，可以直接将握手信号0xFF嵌入到数据包中。软件握手协议规定如下：PC机发送符合握手信号0xFF给单片机，PIC单片机接收到的上位机数据若为握手信号0xFF，则回送两次A/D采样数据包，并将握手信号0xFF嵌入到数据包作为第一个数据，两次发送数据的时间间隔为5ms；单片机接收到

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本通信系统中规定的字符格式为：每一帧的数据占10位——1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位。中间的8位数据位即为有效的通信传输字节。双方的波特率设置为115.2kb/s，以较高速度进行通信。同时，为了增强通信的可靠性、减少通信的误码率，在通信过程中约定了双方的软件握手方法。为了不致使通信过于复杂，提高通信速度，可以直接将握手信号0xFF嵌入到数据包中。软件握手协议规定如下：PC机发送符合握手信号0xFF给单片机，PIC单片机接收到的上位机数据若为握手信号0xFF，则回送两次A/D采样数据包，并将握手信号0xFF嵌入到数据包作为第一个数据，两次发送数据的时间间隔为5ms；单片机接收到的上位机数据若不是握手信号，则继续等待。若PC机接收到的数据包的第1个字节不是0xFF，则屏弃该数据包；若是，则表示握手成功，经校验正确后将该数据包直接存储接收，并从中分解有效的A/D采样数据信息。

PIC16F876端串行通信的C语言程序流程如图3所示，相应的主要通信源代码如下：

//串口相关寄存器的初始化子程序

void sci_initial(){

SPBRG=0C0A; //设置通信波特率为115.2kb/s

TXSTA=0X04; //选择异步高速通信模式

RCSTA=0x80; //串行口使能，接收数据长度为8位，无奇偶校验

TRISC6=0； //RC6引脚设置为输出方式

TRISC7=1； //PC7引脚设置为输入方式

}

//串口接收和发送数据子程序

void sci_com(){

while(!RCIF); //查询接收中断标志位，等待上位机发送的串口数据

rec_data[0]=RCREG;//接收串口数据

if(rec_data[0]==0xFF){

send_data[0]=rec_data[0]; //在第1组数据中嵌入回送握手数据0xFF

for(j=0;j<33;j++){

TXREG=send_data[j]; //发送第1组32字节的A/D

转换数据，包含握手信号0xFF为33个字节数据

while(!TXIF); //查询发送标志位，等待数据发送完毕再进行下一次数据发送

}

delay_ms(5); //PIC单片机定时5ms发送第2组A/D转换数据

send1_data[0]=rec_data[0]; //在第2组数据中嵌入回送握手数据0xFF

for(j=0;j<33;j++){

TXREG=send1_data[j];//发送第2组32个字节A/D转换数据及握手信号数据

While(!TXIF); //查询发送标志位，等待数据发送完毕再进行下一次数据发送

}

}

}

3 Matlab环境下PC机与单片机的通信

在Matlab6.0中新增的设备控制工具条（Instrument control toolbox）用来负责上、下位机之间的通信。该设备控制工具箱的特色如下：

①支持基于串行接口（RS-232、RS-422、RS-485）、GPIB总线（IEEE2488、HPIB标准）、VISA总线的通信；

②通信数据支持二进制和文本（ASCII）两种方式，文本方式支持SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments）语言；

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