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[摘要]传统的RS-232标准串行接口、无线技术可以实现PC和单片机的通信。随着信息技术的发展，计算机和网络越来越普及，对单片机的远程控制与测量的要求也越来越高。要同时满足高速度和远距离PC与单片机通信也是本设计中需要解决的问题。本文中设计了一个远程通信系统，以实现高速远程情况下PC与单片机通信的要求。
[关键词]VB 单片机 通信
一、系统结构与设计
系统构成如图1所示，远端PC通过局域网和本地PC通信，在通信中使用Winsock控件和TCP／1P协议；本地端PC通过并行通信接口或串行通信接口与单片机通信，在并口通信中使用WINIO并口通信驱动程序、EPP协议和LPT打印机接口，在串口通信中使用MsComm控件、RS-232协议和COM口。在此结构中，本地PC端起到中继的作用，当本地端PC接收到从远端PC传送过来的命令，在选择通信方式后，与单片机通信，使单片机向远端PC传送数据。
二、远端PC与本地端PC通信设计
TCP／IP是目前在网络通信中广泛采用的一组完整的网络协议，该协议的核心是TCP，IP和UDP协议。TCP／IP网络环境下应用程序通过网络系统编程界面套接字(Sockell实现与操作系统的交互。利用Socket通信编程接口编写程序，其目的是在TCP／IP所组建网络的不同机器之间利用客户／服务器模式建立通信连接，开发人员只要提供一些基本的连接信息即可，其余由操作系统完成。WinSock(Windows Socket)是Windows操作系统下的通用的TCP／IP应用程序的网络编程接口，通过调用WinSock的接口函数来调用TCP／lP的各种功能。在VB中，WinSock控件对Windows Sockets API进行封装，使用程序员可以不必了解TCP／IP或调用底层WinSockAPI的具体细节，只要设置好相应属性，在触发的事件过程中作好相应处理，就能编写出网络应用程序。远端PC与本地端PC通信通过VB调用WinSock控件实现，其控制界面如图2、3所示。
需说明的是，远端PC选择好要连接的本地端PC的lP地址和网络传送端口后，再发起联机申请；本地端PC网络传送端口必须和远端PC传送端口一致，串行端口选择是COMl／COM2，并行端口输入并口地址(378H)；远端PC在命令输入区输入命令后，发送命令按钮才有效；回传数据区存放单片机传送回来的实时数据并可保存成文本文件，信息区存放网络工作状态、远端PC的命令，及单片机数据传送情况。其通信过程如图4所示。
三、本地端PC与单片机通信设计
1、本地端PC与单片机并口通信设计
(1)并行通信接口及协议
在速率要求较高的场合，可以利用PC机上的打印机接口(CENTRONICS标准，DB-25芯针座，TTL电平)实现。并口通信有SPP、EPP和ECP三种工作模式。本文采用EPP协议。
1)EPP协议
增强型并行接口协议EPP(Enhanced Parallel P0n1，为PC和外设之间定义了并行双向通信的标准，该协议通过硬件自动握手，能达到500kB／S～2MB／s的通信速率，适合大量数据传输的外设进行告诉通信。EPP分为EPP1.7和EPP1.9，二者之间的区别是：EPP1.9需要判断超时(避免出现“死循环”)以及nwait信号是否有效，而EPP1.7不需要判断，传输速度更快。EPP协议支持4种操作，包括数据写出、地址写出、数据读取和地址读取。
2)EPP协议的寄存器地址及一些主要的引脚定义，如表1，表2所示。
(2)WINIO并口通信驱动程序
在VB中无法直接使用输入／输出指令来完成对端口的访问，尤其是Windows 2000／XP系统对端口的保护更加严格。要对端口进行访问，通过C／C++等编程软件开发一些动态链接库(DLLl或ActiveX控件用于在VB中调用来完成对底层硬件的控制，本系统使用的是动态链接库文件WINIO.DLU适用于Windows 2000／XP)，主要实现了对底层并行端口使用的方法。WINIO不需要向注册表中添加任何信息，只要把WINIO.VXD，WINIO.SYS，WINIO.DLL放在应用程序所在的文件夹下就可以。在使用的时候，直接将WINIO.BAS引用到工程中，就可以实现对端口的控制和访问。
(3)并口通信设计
如图5所示，打印机口通过单片机的P3口传送数据，nWait和nDstorbe通过P4.0和P4.1与单片机连接。并行接口与单片机相连一般有两种方式：一种是直接连接，另一种是使用双向驱动器或锁存器的总线方式。本系统采用第一种方式，能最大限度发挥EPP速度快的优势，但单片机易受到不稳定信号的干扰。EPP模式为双向传输协议，为了简化设计，只进行采用单片机向PC传送数据的单向读传送，并口采用EPPl，9模式，支持超时和nwait判断。
2、本地端PC与单片机串口通信设计
PC串行接口COMl／COM2信号符合RS-232电气标准，而单片机串行接口采用TTL逻辑电平，实现二者之间的异步串行通信需要电平转换。单片机串行接口有一个全双工串行接口，经过前面控制电路中设计的转换电路变成RS-232电气标准。
MsComm控件是Microsoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的Active)(控件，可以为应用程序提供通过串行接口收发数据的简便方法。该控件具有完善的串口数据的发送和接收功能。通过此控件，PC机可以利用串行口与其他设备实现连接，简单高效地实现设备之间的通讯。
3、单片机程序设计
单片机部分可进行并口和串口两种方式的通信，用汇编语言编写通信子程序。在这里分别给出2种方式的程序流程图。见图3-6流程见图3-7所示。
4、具体设计
在本课题中选择了PC机通过串口通信接收由单片机发送的数据。并口通信作为备用口。
首先在VB窗口下引用了MsComm串行通讯组件，此组件为Windows自带的串行通讯组件，可进行全双工串行通讯。
之后在MsComm组件屙l生中设置通讯方式，在此硬件通讯方式为：coral口、方式1、1200比特率，无奇偶校验，见图8所示。
然后在程序中定义，当COMI口接收到一组串行信号时，将其中的数据读入，判断后将信息显示在相应串口上。当按下窗口上相应的按键时，将其中的变化数据以串口形式发送到单片机中。单片机接收窗口见图9所示。
四、小结
本设计特色是，本地端PC起到中继作用，这里使用局域网(如果要使用Intemet，必须为本地端PC提供固定的IP地址)，当网络连接中断时，可自动重新连接；本地端PC采用并口和串口两种方式与单片机通信。并口采用EPP1.9模式，单片机也可判断超时，远端PC可实时读取单片机中的数据。本设计利用了VB面向对象和可视化编程的特点，将网络、并口、串口通信方式相结合实现了远程PC与单片机系统的通信。
[关键词]VB 单片机 通信
一、系统结构与设计
系统构成如图1所示，远端PC通过局域网和本地PC通信，在通信中使用Winsock控件和TCP／1P协议；本地端PC通过并行通信接口或串行通信接口与单片机通信，在并口通信中使用WINIO并口通信驱动程序、EPP协议和LPT打印机接口，在串口通信中使用MsComm控件、RS-232协议和COM口。在此结构中，本地PC端起到中继的作用，当本地端PC接收到从远端PC传送过来的命令，在选择通信方式后，与单片机通信，使单片机向远端PC传送数据。
二、远端PC与本地端PC通信设计
TCP／IP是目前在网络通信中广泛采用的一组完整的网络协议，该协议的核心是TCP，IP和UDP协议。TCP／IP网络环境下应用程序通过网络系统编程界面套接字(Sockell实现与操作系统的交互。利用Socket通信编程接口编写程序，其目的是在TCP／IP所组建网络的不同机器之间利用客户／服务器模式建立通信连接，开发人员只要提供一些基本的连接信息即可，其余由操作系统完成。WinSock(Windows Socket)是Windows操作系统下的通用的TCP／IP应用程序的网络编程接口，通过调用WinSock的接口函数来调用TCP／lP的各种功能。在VB中，WinSock控件对Windows Sockets API进行封装，使用程序员可以不必了解TCP／IP或调用底层WinSockAPI的具体细节，只要设置好相应属性，在触发的事件过程中作好相应处理，就能编写出网络应用程序。远端PC与本地端PC通信通过VB调用WinSock控件实现，其控制界面如图2、3所示。
需说明的是，远端PC选择好要连接的本地端PC的lP地址和网络传送端口后，再发起联机申请；本地端PC网络传送端口必须和远端PC传送端口一致，串行端口选择是COMl／COM2，并行端口输入并口地址(378H)；远端PC在命令输入区输入命令后，发送命令按钮才有效；回传数据区存放单片机传送回来的实时数据并可保存成文本文件，信息区存放网络工作状态、远端PC的命令，及单片机数据传送情况。其通信过程如图4所示。
三、本地端PC与单片机通信设计
1、本地端PC与单片机并口通信设计
(1)并行通信接口及协议
在速率要求较高的场合，可以利用PC机上的打印机接口(CENTRONICS标准，DB-25芯针座，TTL电平)实现。并口通信有SPP、EPP和ECP三种工作模式。本文采用EPP协议。
1)EPP协议
增强型并行接口协议EPP(Enhanced Parallel P0n1，为PC和外设之间定义了并行双向通信的标准，该协议通过硬件自动握手，能达到500kB／S～2MB／s的通信速率，适合大量数据传输的外设进行告诉通信。EPP分为EPP1.7和EPP1.9，二者之间的区别是：EPP1.9需要判断超时(避免出现“死循环”)以及nwait信号是否有效，而EPP1.7不需要判断，传输速度更快。EPP协议支持4种操作，包括数据写出、地址写出、数据读取和地址读取。
2)EPP协议的寄存器地址及一些主要的引脚定义，如表1，表2所示。
(2)WINIO并口通信驱动程序
在VB中无法直接使用输入／输出指令来完成对端口的访问，尤其是Windows 2000／XP系统对端口的保护更加严格。要对端口进行访问，通过C／C++等编程软件开发一些动态链接库(DLLl或ActiveX控件用于在VB中调用来完成对底层硬件的控制，本系统使用的是动态链接库文件WINIO.DLU适用于Windows 2000／XP)，主要实现了对底层并行端口使用的方法。WINIO不需要向注册表中添加任何信息，只要把WINIO.VXD，WINIO.SYS，WINIO.DLL放在应用程序所在的文件夹下就可以。在使用的时候，直接将WINIO.BAS引用到工程中，就可以实现对端口的控制和访问。
(3)并口通信设计
如图5所示，打印机口通过单片机的P3口传送数据，nWait和nDstorbe通过P4.0和P4.1与单片机连接。并行接口与单片机相连一般有两种方式：一种是直接连接，另一种是使用双向驱动器或锁存器的总线方式。本系统采用第一种方式，能最大限度发挥EPP速度快的优势，但单片机易受到不稳定信号的干扰。EPP模式为双向传输协议，为了简化设计，只进行采用单片机向PC传送数据的单向读传送，并口采用EPPl，9模式，支持超时和nwait判断。
2、本地端PC与单片机串口通信设计
PC串行接口COMl／COM2信号符合RS-232电气标准，而单片机串行接口采用TTL逻辑电平，实现二者之间的异步串行通信需要电平转换。单片机串行接口有一个全双工串行接口，经过前面控制电路中设计的转换电路变成RS-232电气标准。
MsComm控件是Microsoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的Active)(控件，可以为应用程序提供通过串行接口收发数据的简便方法。该控件具有完善的串口数据的发送和接收功能。通过此控件，PC机可以利用串行口与其他设备实现连接，简单高效地实现设备之间的通讯。
3、单片机程序设计
单片机部分可进行并口和串口两种方式的通信，用汇编语言编写通信子程序。在这里分别给出2种方式的程序流程图。见图3-6流程见图3-7所示。
4、具体设计
在本课题中选择了PC机通过串口通信接收由单片机发送的数据。并口通信作为备用口。
首先在VB窗口下引用了MsComm串行通讯组件，此组件为Windows自带的串行通讯组件，可进行全双工串行通讯。
之后在MsComm组件屙l生中设置通讯方式，在此硬件通讯方式为：coral口、方式1、1200比特率，无奇偶校验，见图8所示。
然后在程序中定义，当COMI口接收到一组串行信号时，将其中的数据读入，判断后将信息显示在相应串口上。当按下窗口上相应的按键时，将其中的变化数据以串口形式发送到单片机中。单片机接收窗口见图9所示。
四、小结
本设计特色是，本地端PC起到中继作用，这里使用局域网(如果要使用Intemet，必须为本地端PC提供固定的IP地址)，当网络连接中断时，可自动重新连接；本地端PC采用并口和串口两种方式与单片机通信。并口采用EPP1.9模式，单片机也可判断超时，远端PC可实时读取单片机中的数据。本设计利用了VB面向对象和可视化编程的特点，将网络、并口、串口通信方式相结合实现了远程PC与单片机系统的通信。