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1 引 言 在調試單片機應用系統時，需要反復地修改用戶程序，為了避免頻繁地使用編程器寫存儲芯片，可以編制單片機監控程序，單片機的監控程序接收來自PC機的用戶程序，PC機向單片機發送用戶程序。 2 用戶程序格式 用戶將單片機源程序（．asm文件）匯編后形成．hex格式的文件，該文件即為發送至單片機的十六進制可執行文件。該文件的結構是：由多行構成，行頭為起始符（：），然后是該行有效數據字節數（滿行時該數為10，即十進數16），接下來為兩字節地址及00，接著是有效數據，行尾是校驗碼及換行符。為了簡化單片機監控程序，僅向單片機發送行字節數和有效數據，可用下面的簡單C語句從．hex文件中提取字節數和有效數據： fscanf（fp，＂：％2x％4x00＂，＆TranBytes，＆Address）； fscanf（fp，＂％2x＂，＆TranChar）； 3 單片機監控程序的實現 單片機監控程序實現的功能為：接收來自PC機的用戶程序，將用戶程序放置在用戶程序段，當用戶程序接收完畢后，跳轉至用戶程序段首地址以執行用戶程序。接收采用單字節方式，即每次只接收一個字節。 為了保證單片機接收用戶程序的準確性，在接收用戶程序之前需要進行握手。筆者所用的握手協議為：PC機發0x55，單片機收0x55后發回0x55給PC機，上位PC機收0x55后再發0xaa，單片機收0xaa后發回，PC機收0xaa后握手成功，轉為發用戶程序，單片機轉為接收用戶程序。 為了防止單片機監控程序被破壞，需將其固化在EPROM里。筆者所用的80C196系統，將地址2000H－7FFFFH固化，監控程序從2080開始。這樣一來又涉及到如何使用中斷向量的問題。可以這樣解決：在中斷向量地址中放入8000之后的地址，舉例說明，在串行中斷向量地址放入8030H，當要使用串行中斷時，在8030中PUSHF和LJMP指令，在8032中放入跳轉字節數。 利用串行中斷，單片機接收用戶程序為逐行接收（見前敘．hex文件的結構）。先接收本行要接收的字節個數，然后才將接受的有效數據寫入用戶程序段，當接受的有效數據數等于該行要接收的字節個數時，準備接收下一行，如此反復，如果某行要接收的字節數為0，則表明用戶程序已經傳完，將用戶程序段首址壓入堆棧再彈出（改變中斷返回地址技術），以執行用戶程序，如圖1所示。 4 Win98平臺串行通信的實現 現在PC機的應用程序絕大多數都是基于Win98，在進行串行通信時可以通過調用API函數來實現。API函數提供了對串口的各種操作。串口通信時通過CreateFile，GetCommState，SetCommState，WriteFile，ReadFile，CloseHandle以及超時函數GetCommTimeouts，SetCommTimeouts來實現。 利用CreateFile函數打開串口，獲取串口句柄，CloseHandle關閉串口句柄，利用GetComm-State和SetCommState對通信參數進行設置，WriteFile及ReadFile可對串口進行讀寫。在TC環境下，對串口的操作方式有兩種：查詢方式和中斷方式。在VC環境下，對串口的操作方式可有多種：查詢方式，同步I／O方式，異步I／O方式，以及事件驅動I／O方式。筆者采用的是異步I／O方式，它可以讓串口操作在后臺執行。讓讀寫串口操作有足夠的時間在后臺執行。使用異步I／O方式時，采用如下方式打開串口： HANDLE m＿hCom＝CreateFile（＂COM2＂，GENERIC＿READ｜GENERIC＿WRITE，0，NULL，OPEN＿EXISTING，FILE＿FLAG＿OVERLAPPED，NULL）； FILE＿FLAG＿OVERLAPPED指明串口為異步方式打開。此時可以分別在WriteFile和ReadFile的最后一個參數中指定一個OVERLAPPED結構，如下所示： OVERLAPPED m＿OverlappedWrite， m＿OverLappedRead； m＿OverlappedWrite．hEvent＝CreateEvent（NULL，TRUE，FALSE，NULL）； m＿OverlappedRead．hEvent＝CreateEvent（NULL，TRUE，FALSE，NULL）； CreateEvent函數創建一個有名或無名的事件對象，第一個參數為保密屬性，設為NULL，第二個參數為TRUE，指明要用ResetEvent函數將事件設為無信號，若為FALSE，則在一個等待該事件的線程被釋放后系統自動將其設置為無信號，第三個參數設事件初始為無信號，第四個參數設事件名為NULL。在讀寫操作中使用事件： WriteFile（m＿hCom，＆WriteBuffer，nByteToWrite，＆nByteWritten，＆m＿OverlappedWrite） ReadFile（m＿hCom，＆ReadBuffer，nByteToRead，＆nByteRead，＆m＿OverlappedRead） 當WriteFile接手控制時m＿OverlappedWrite．hEvent為無信號，讀操作完成后，m＿OverlappedWrite．hEvent變為發信號狀態，寫操作完成類似。在使用ReadFile和WriteFile對串口進行讀寫時需要注意的是，這兩個函數均為立即返回型函數，亦即，可能在實際的讀寫操作還沒有完成時函數就返回，操作轉入后臺，但這并不表明實際的操作失敗。如果返回錯誤代碼為ERROR＿IO＿PENDING（通過調用GetLastError獲取），說明讀寫操作仍在進行，這時事件仍然為無信號，為了顯式地限定前臺等待操作的時間，可以進行延時處理，調用GetTickCount，GetTickCount（）函數獲取系統當前時間，類似于C中的biostime（）函數。可以通過調用GetOverlappedResult獲取后臺的操作情況，該函數報告最近一次OVERLAPPED操作的結果，函數原型如下： 在進行串口讀寫時，hFile為串口句柄，lpOverlapped是該函數等待的事件，lpNumberOfBytesTransferrd為實際讀寫完成的字節數，當bWait為TRUE時，該函數等待讀寫操作完成后返回，bWait為FALSE時函數立即返回。關于以上兩個函數的使用，參看如下程序代碼： 函數ReadFile的調用可以類似地處理，進行延時處理后，就可以等到讀寫操作完成之后再執行后續程序。為了應用的方便，可以通過調用API函數，編寫自己的串口操作類庫來完成實際的需要。 5 結 語 本文介紹的單片機監控程序及串行通信方法簡單，易于實現，程序運行穩定。 |
