基于MODEM的單片機與PC機間的元程通信

隨著計算機技術、通信技術的發(fā)展和成熟，數(shù)據(jù)通信已經(jīng)成為一種廣泛應用的通信方式，它是利用通信系統(tǒng)將數(shù)字、字母及字符等以二進制形成在計算機之間進行傳輸、交換和處理。數(shù)據(jù)通信可以在兩臺及以上PC機之間、PC機與單片機之間以及單片機之間進行，通過通信通道如公用電話網(wǎng)、載波通道、光綹通道、微波通道、衛(wèi)星通道將兩機聯(lián)結。目前，單片機以其高性能價格比、高可靠性廣泛用于自動監(jiān)視、測量、控制等技術領域。單片機主要用作從機，安裝在監(jiān)視、測量和控制現(xiàn)場，而PC機則用作主機，安裝在條件優(yōu)越的環(huán)境(如溫度和溫度適合、幾乎無干擾源)中。單片機與PC機之間利用公共電話網(wǎng)通過調(diào)制解調(diào)器MODEM實現(xiàn)遠程數(shù)字通信，其原理框圖如圖1所示。在實際中，PC機和單片機之間通信距離近的小于1km，遠的可達上千km。

　　本文將詳細介紹8098單片機與PC機通過MODEM利用共用電話網(wǎng)實現(xiàn)遠程通信的硬件結構，以及程序設計和實現(xiàn)方法。

　　1 PC機串行通信結構

　　PC機與單片機之間的通信一般采用串行異步通信方法。在PC機中設置四個(COM1、COM2、COM3、COM4)或兩個(COM1、COM2)符合RS-232C接口標準的串行口(以下均以兩個串行口來說明)。其中COM2為25針的連接器，COM1為9針的連接器。

PC機為實現(xiàn)異步通信，設置了通用異步接收器和發(fā)送器，即：UART通過編程可以設定通信格式和速度。PC機中UART的電平為TTL電平，而串行口的電平為RS-232C的電平，為此PC機發(fā)送出去的數(shù)據(jù)要經(jīng)電平轉換器(如1488)轉換為RS-232C電平;PC機接收的數(shù)據(jù)要經(jīng)電平轉換器(如1489)轉換為TTL電平。PC機串行通信的硬件結構如圖2所示。

　　2 單片機串行通信結構

　　在單片機中，一般只設置一個25針或9針連接的串行口，由于單片機8098中的電平為TTL電平，為了要經(jīng)過RS-232C實現(xiàn)異步通信，也要用一片1488和兩片1489來進行電平轉換。單片機串行通信的硬件接口如圖3所示。請求發(fā)送信號(RTS)和數(shù)據(jù)終端就緒信號(DTR)由單片機8098經(jīng)8255的A口送出去。清除發(fā)送CTS、數(shù)據(jù)設備就緒DSR、載波檢測DCD和振鈴指示RI由8255的B口送入8098。

　　3 單片機與PC機之間的硬件接口

　　當單片機與PC機距離很近時(15m以內(nèi))，它們之間的數(shù)據(jù)通信可以通過其串行口以3線或多線直線相連;不距離很遠(幾十公里上升公里)時，可以利用調(diào)制解調(diào)器MODEM通過共用電話網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，這時單片機與PC機之間的硬件接口如圖4所示。

　　4 軟件設計與實現(xiàn)

　　下面以PC機呼叫單片機或單片機應答PC機為例來說明程序的設計。

　　4.1 PC機的程序設計

　　程序框圖如圖5所示。

　　a.初始化

　　為了實現(xiàn)異步串行通信，在PC機中要對其異步發(fā)送接收器UART進行初始化，以決定PC機異步串行通信的數(shù)據(jù)格式、傳輸速率、控制方式等。其程序如下：

　　outportb(COMU+30,OX83) /*使DLAB=1*/

outportb(COMU,OX60) /*波特率=1*/

　　outportb(COMU+1,OX00)

　　outportb(COMU+3,OX03) /*數(shù)據(jù)格式*/

　　outportp(COMU+4,OX03) /*禁止MODEM循環(huán)反饋*/

　　outportb(COMU,OX00) /*禁止中斷*/

　　注：COMU為串行口端口地址

　　b.初始化MODEM

　　初始化MODEM程序如下：

　　{ int key,i;

　　char *at1=“ATZ”;

　　char *at2=“ATE1Q0V1L3X4S0=1”;

　　for(i=0,i=3;i++)

　　{

　　if(i=2)key=at1[i]; /*發(fā)出at命令*/

　　if(i= =3)key=0x0d; /*確認碼*/

　　outportb(COMU,key); /*發(fā)出數(shù)據(jù)*/

　　delay(100); /*延時100mS*/

　　}

　　delay(1000); /*延時1000mS*/

　　for(i=0;i=0;i+ +)

　　if(i =15)key=at2[i];

　　if(i= =16)key=0x0d;

　　outportb(COMU,key);

delay(100);

　　}

　　delay(1000);

　　}

c.撥號

　　PC機要實現(xiàn)與單片機進行數(shù)據(jù)通信，首先通過近程MODEM撥打單片機的電話號碼如38459620。PC機首先發(fā)出命令如at+h0e1v0x2c1dt,然后發(fā)出電話號碼，最后再發(fā)出確認碼0x0d。PC機通過串行口向近程MODEM發(fā)送命令或數(shù)字，每次只能送出一個字符或數(shù)字，而MODEM接收并響應需要一定的時間，故PC機每發(fā)出一個字符或數(shù)字都要延時100ms。當確認碼發(fā)出后還要延時1000ms，然后檢測由近程MODEM反饋回PC機的回響碼。若回響碼為OX35則轉入數(shù)字接收及處理程序，否則繼續(xù)檢測回響碼。程序如下：

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