数据通信与控制网络实验指导书Word格式文档下载.docx
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通过ADAM模块进行多台（3～4台）PC机的连接，实现一主多从通信。
3.CAN总线多主通信方式：
通过PC机ISA插槽的CAN通信适配卡进行多台PC机连接，实现多主通信。
实验一RS-232点对点通信方式
（一）PC及其兼容工控机的异步通讯接口
PC及其兼容工控机都有两个异步通讯接口：
COM1和COM2，其关键部件是通用异步收发器（UART）INS8250。
INS8250的内部有10个寄存器，分别用于通讯参数的设置、线路及MODEM的控制与状态查询、数据收发及中断管理等。
要在中断方式下收发数据，必须对INS8250的寄存器直接操作，各寄存器名称及其相应的端口地址列于表1。
由表1可知：
THR、RBR和DLL占用同一个端口地址3F8H（2F8H），IER和DLM也占用同一个端口地址3F9H（2F9H），对它们进行访问时，如果设置LCR的最高位为1，访问的是除数寄存器；
如果设置LCR的最高位为0，则访问的是THR、RBR和IER。
而THR是只写寄存器，RBR是只读寄存器，在LCR的最高位设置为0时，对端口地址3F8H（2F8H）的写入操作访问的是THR，读出操作访问的是RBR。
硬件连接方式：
将2台PC机的COM1/COM2串行通信口通过9针D型接口3线连接。
（二）INS8250有关寄存器的设置
串行口的初始化主要是对INS8250的有关寄存器进行设置，以确定通讯的数据格式、波特率、中断的触发方式等。
①确定数据格式数据格式是通过设置线路控制寄存器（LCR）来确定的，LCR的定义如下：
其中：
WSL1、WSL0用于选择每个发送或接收的串行字符的位数，分别设置这两位为00、01、10、11时，对应的字长依次是5位、6位、7位、8位；
STB用于确定停止位的位数，STB＝0时使用1位停止位，STB＝1时，如果WSL1、WSL0设置为00，使用1．5位停止位，其它情况下使用2位停止位；
PEN用于选择是否允许奇偶校验，PEN＝0时，不进行奇偶校验，PEN＝1时有奇偶校验；
此时，EPS选择校验方式，EPS＝0时是奇校验，EPS＝1时是偶校验；
SP用于选择是否在奇偶校验位和停止位之间插入奇偶标志位，SP＝0时不插入，SP＝1时插入1位奇偶标志位，偶校验时插一个0，奇校验时插入一个1；
SB是设置间断控制位，SB＝1时输出数据强迫为0，SB＝0时可进行正常的数据收发；
DLAB是除数寄存器访问位，DLAB＝1时访问除数寄存器，DLAB＝0时访问THR、RBR和IER。
②设置波特率INS8250内部包含一个可编程的波特率发生器，它允许用1～65535的任意除数对1．8432MHz的输入频率进行分频，分频后的信号即波特率发生器的输出频率，而波特率是波特率发生器输出频率的1／16。
由此可知，除数＝1843200／（波特率×
16）。
16位的除数应在初始化时写入除数锁存器。
③中断机制的引发INS8250可由4个事件中的任一个来引发一个中断，这4个事件依此是：
接收数据有效；
发送保持寄存器空；
接收数据出错；
MO－DEM状态改变。
通过IER的bit0～bit3可依次设置它们是否被允许，某位为1时相应的事件允许引发一个中断，为0时禁止。
INS8250通过INTRPT引脚的高电平向系统发出中断请求，为了使INS8250能够向系统发中断，MCR的第三位必须置1。
PC使用8259中断控制器，它可以管理来自外设的8个各自独立的中断请求信号IRQ0～IRQ7，其中IRQ4和IRQ3分别用于COM1和COM2的中断申请。
8259内部有一个中断屏蔽寄存器（IMR），端口地址为21H，它的bit0～bit7分别对应IRQ0～IRQ7，通过设置其中的某一位为0以允许与其对应的中断请求。
（三）程序设计要点
在程序设计时，应该考虑以下问题：
①设置中断向量，以保证CPU执行中断服务程序时有一个正确的入口地址。
可使用C语言的库函数setvect（）和getvect（）对中断向量进行设置和读取。
②中断服务程序什么时候结束，CPU无法知道，8259中断控制器也无法知道，必须通过指令通知8259中断控制器。
对于PC机，这条指令就是向端口地址20H写入一个命令字20H。
③为保证通讯的可靠性以及不耽误CPU响应其它中断，中断服务程序应尽量短，一些费时的操作如数据存盘等应放在中断服务程序以外。
④在把一个数据写入发送保持寄存器（THR）之前，必须检查线路状态寄存器LSR，以保证发送保持寄存器为空。
⑤初始化中断系统时，应该关闭中断，初始化完成后再开放。
可使用C语言的库函数disable（）和enable（）来完成。
（四）推荐程序调试方式：
①在1台PC机上安装具有如下界面的软件工具——“串口调试助手”（图1），在另一台PC机上分别调试发送和接收程序；
图1
②在2台PC机上联合调试完整的发送/接收程序。
（五）推荐基础程序1——TurboC语言程序
1．程序说明：
本程序是通过硬件中断方式完成RS-232接收与发送串行通信的。
使用COM1进行通信时，产生的硬件中断号为IQR4，对应的中断向量为0CH。
数据的接收采用环形列队的方法，由函数inportb（）来完成。
该程序运行后，用户可由其他设备向本机的COM1串行口发送数据，你可以看到在屏幕的一个窗口中显示到接收的字符串；
数据发送程序参数的设置由函数port_init（）来完成，数据发送由函数outportb（）来完成。
参考书：
徐金梧,杨德斌,徐科.TurboC实用大全。
机械工业出版社.1996年.563-566
尹彦芝.C语言常用算法与子程序.清华大学出版社.1993年.239-241
袁征,杨仁树,严建新.C语言编程技巧程序集.电子工业出版社.1993年.233-234
2．接收数据子程序如下：
/*通过中断方式由RS-232接收数据*/
#include<
stdlib.h>
dos.h>
process.h>
conio.h>
bios.h>
ctype.h>
stdio.h>
fcntl.h>
#defineBUFFLEN10800
#defineBUFFMAX900
voidInit（void）;
voidcheck（unsignedcharstates）;
voidenableports（void）;
voiddisableports（void）;
voidinterruptfarasyncint（void）;
voidinterrupt（*asyncvect）（void）;
voidputb（unsignedcharch）;
unsignedcharinchar,flag=0;
unsignedcharBuffer[BUFFLEN];
intbuffin=0;
intbuffout=0;
inti=0,ii=0;
unsignedchartemp_buffer[BUFFMAX];
unsignedcharch,flag;
/*开放串行口中断*/
voidenableports（void）
{
unsignedcharB;
asyncvect=getvect（0x0c）;
disable（）;
inportb（0x3f8）;
inportb（0x3fe）;
inportb（0x3fb）;
inportb（0x3fa）;
outportb（0x3fc,0x08|0x0b）;
outportb（0x3f9,0x01）;
B=inportb（0x21）&
0xef;
outportb（0x21,B）;
setvect（0x0c,asyncint）;
enable（）;
}
/*中断服务程序*/
voidinterruptfarasyncint（void）
unsignedcharch;
ch=inportb（0x3f8）;
flag=1;
putb（ch）;
outportb（0x20,0x20）;
/*关闭串行口中断*/
voiddisableports（void）
outportb（0x3f9,0x00）;
outportb（0x3fc,0x00）;
outportb（0x21,inportb（0x21）&
0x10）;
setvect（0x0c,asyncvect）;
/*对COM1串行口有关参数的初始化*/
voidInit（）
outportb（0x3fb,0x80）;
outportb（0x3f8,0x0c）;
outportb（0x3fb,0x1f）;
voidcheck（unsignedcharstates）
while（（inportb（0x3fd）&
states）==0）;
voidputb（unsignedcharch）
inttemp=0;
if（++ii>
BUFFMAX）ii=0;
temp=buffin;
if（++buffin==BUFFLEN）buffin=0;
if（buffin!
=buffout）
Buffer[buffin]=ch;
else
buffin=temp;
temp_buffer[ii]=ch;
/*从数据端口3F8H中读取相应的数据*/
unsignedchargetb（void）
if（buffout!
=buffin）
if（++buffout==BUFFLEN）buffout=0;
return（Buffer[buffout]）;
elsereturn（0xff）;
main（）
clrscr（）;
/*绘制数据接收窗口*/
window（3,2,41,10）;
textcolor（0）;
textbackground（3）;
gotoxy（3,2）;
cprintf（"
ReceivefromCOM1:
\n"
）;
gotoxy（3,4）;
9600bps,8bit,2stop,even\n"
gotoxy（3,6）;
textcolor（223）;
Pressanykeycountiune!
\n"
getch（）;
window（45,2,79,22）;
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