研究计算机串口与单片机通讯测试系统的实现

张 启

（四川职业技术学院，629000）

研究计算机串口与单片机通讯测试系统的实现

张 启

（四川职业技术学院，629000）

随着计算机串口技术的不断发展，计算机串口技术已经细分为很多种，能够根据不同的应用情况合理选择计算机串口技术。本文将会对计算机串口与单片机通讯测试系统进行简单的研究和分析，提高测试的效率和质量。

计算机串口 单片机 通讯测试

一、计算机串口数据通讯的定义和关键

（一）计算机串口数据通讯的定义

数据通讯是一种新的通讯方式，结合了通讯技术和计算机技术两者优点。而计算机串口通讯是指通过数据信号线、控制线和底线等线路连接外设和计算机，按位进行传输数据的通讯方式。计算机串口实际上是一种计算机领域通用的设备通讯协议，同时也是仪器仪表设备通用的通讯协议。计算机串口通讯的主要运行程序如下图所示：

由上图不难看出，计算机串口通讯的概念很简单，计算机串口按位对字节进行发送和接收，运行过程中所需要得数据线数量少，利于与远距离通讯中可大大节约通讯成本，但也因为这种运行方式而导致计算机串口通讯的数据传输速度比并行传输方式速度慢，降低信号传输的效率。

（二）计算机串口数据通讯的关键

随着电子技术的不断发展，有很多工作领域都广泛地应用单片机，如工业、农业、科研等，这都只因单片机自带的串口功能可以提高控制系统的实用性，而且使用方法变得更加简便。因此，计算机串口通讯是单片机和单片机之间进行通讯的关键。在计算机串口数据通讯中，最重要的参数有五个元素，分别是：波特率、数据位、起始位、停止位和奇偶校验。两个要进行通讯的端口，这些相对应的参数必须要匹配才能进行通讯。

二、计算机串口与单片机通讯测试系统的原理及其测试内容

（一）计算机串口与单片机通讯测试系统的原理

尽管目前我国串行通讯接口有很多标准，但是都是在RS-232C的基础上进行改修和完善所形成的。计算机串口与单片机通讯技术能够简单完成多台下位机同时通讯，还可以解决多台下位机无法同时显示多种内容的问题，令整个通讯过程变得更加方便快捷。但是在大部分的通讯过程中，往往需要两种通讯方式才能够完成通讯工作，这种情况极容易导致令计算机串口出现冲突的现象，甚至还会出现其他无法预料的通讯措施，令整个系统的开发过程中是造成极大的影响。所以，必须要在对计算机串口与单片机通讯系统进行测试之前，先对系统运作的整个流程进行了解，并选择合适的软件仿真信号的发送、接收工作，检查系统在正常的运作过程中是否存在问题。

（二）计算机串口与单片机通讯测试系统的测试内容

对于通讯双方来说，传输协议是十分重要的，关系到计算机串口想单片机接口发送数据、进行通讯以及返回设备状态都有着不同程度的影响，所以在进行测试的时候，将会针对系统所选择的协议类型进行详细的研究和分析。对于选择这种同步协议的系统，在进行测试的时候将会严格按照同步协议的要求，对单片机接受端进行数据发送，从端口发送数据校验码进行测试。在测试过程中，数据块将传送正式的通讯字符，这些通讯字符作为测试的形式，包含了数字、汉字、字符等多种不同的字符，并经过组合后进行发送，单片机作为下位机，将进行相应显示，显示完成后，PC机有本地回显，然后就可以开始分析PC极的本地回显出发送的内容是否与接收到的数据一致。如果两者显示一致，那么测试系统将会显示串口和单片机连接成功的标志。但是如果两者显示的结果不一致、出现乱码或数据错位，或者单片机难以接收上位机数据的时候。当在测试过程中出现上述情况时，计算机串口与单片机通讯测试系统将会利用二进制编码对整个通讯过程进行位校验。计算机串口和单片机出现不能通讯的时候，导致这一情况出现的原因有两种，软件和硬件。测试系统会有专门的模块，针对两者的软件和硬件进行检测和处理，处理完成后，还会再一次进行完整的通讯过程。如果在这一次的测试过程中仍然得不到单片机的回应信号，就可以证明是通讯过程中硬件电路出现连接问题。最后，如果通讯过程仍然不能显示正常的信号，那么测试系统会对发出的数据进行位分析，自动对发送的测试数据减少其内容，并重新检测协议的执行。常规情况下，测试过程是按顺序测试的，但是在测试过程中，系统还可以根据测试的情况和相关的结果自动调整测试顺序，提高所有下位机的测试速度和效率。如果计算机串口和某个单片机的通信过程出现问题，测试系统就会跳过出问题的目标机，继续向下检测，并同时记录下该机的问题。当所有目标机测试完成后，测试系统将会对出现问题的单片机再进行新的测试，进一步确定通讯问题所在。

（三）计算机串口与单片机通讯测试系统的测试过程

在进行测试前，PC机将会先送出测试开始标志，然后开始发送各下位机的地址信号，以及这一次测试将要发送的数据个数信息，最后才会连续发送出测试数据。上位机的串行通讯本系统采用异步串行通讯，该通讯测试程序是顺序结构。主要操作是上位机向下位机发送通讯测试开始标志以及下位机的联络地址，指令下位机接受数据个数的信息以及测试数据的正确显示。各台下位机将会采用查询的方式接收测试数据，等待接收到数据，进行输出的对比。举个例子，如果输出与发送显示一致的话，则说明计算机串口与单片机通讯测试系统测试成功。下图是上位机通讯测试系统程序的流程图：

三、结言

随着电子技术的不断发展，计算机串口技术的使用方法将会变得越来越简单，通讯过程也会变得越来越方便，发展至今，已经有很多的外设测试系统都开始利用这一种技术。在采用计算机串口与单片机通讯技术前，对计算机串口与单片机通讯测试系统进行简单的研究和分析，能够有效提高技术应用的效率和质量。通过这一次对计算机串口与单片机通讯测试系统的研究，对计算机串口与单片机两者之间的通讯过程以及主要测试内容都有了更进一步的认识，无论是从理论或实践方面都得到了很大的提高。对于这个测试系统的应用，相信在未来电子科技的不断发展和推进下，必定为电子领域作出巨大的贡献。

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1007-6344（2015）12-0055-01