我寫的一個(gè)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)多機(jī)通訊的程序串口通信

ID:102668 · 發(fā)表于 2016-1-14 00:10

下面是我寫的一個(gè)實(shí)現(xiàn)多個(gè)下位機(jī)（單片機(jī)）與一個(gè)上位機(jī)（PC機(jī)）的一主多從串口通訊程序，用的STC89C52RC，定時(shí)器2做串口通信波特率發(fā)生器。
   實(shí)現(xiàn)功能是這樣的：
   用調(diào)試助手向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包。
   通訊協(xié)議是這樣的：
   數(shù)據(jù)包的格式如下所示（共10個(gè)字節(jié)組成）：
0x2A,0xEB,0x8D,地址碼,指令碼,數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼,數(shù)據(jù)碼,數(shù)據(jù)碼,校驗(yàn)碼,0xAD
前面三個(gè)字節(jié)為幀頭，即開始符。
地址碼：欲傳送的目的地址，即選定哪一個(gè)單片機(jī)。
指令碼：向單片機(jī)發(fā)送的指令
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼：用于指示后面有效數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)
數(shù)據(jù)碼：傳送的數(shù)據(jù)，配合指令碼的純數(shù)據(jù)。
校驗(yàn)碼：累加和校驗(yàn)，對(duì)地址碼,指令碼,數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼,數(shù)據(jù)碼進(jìn)行累加，用來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性和正確性。
0xAD ：幀尾，即結(jié)束符。

本程序?qū)崿F(xiàn)功能是這樣的：
用調(diào)試助手向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，單片機(jī)收到后對(duì)數(shù)據(jù)解析，再回傳指定的數(shù)據(jù)。
例如發(fā)送：2a eb 8d 01 03 01 01 06 ad
指令碼為01，單片機(jī)接收到后解析，回傳0xce 0x7b 0x11 0xed。其中前兩個(gè)字節(jié)為開始符，最后一個(gè)字節(jié)為結(jié)束符。同理，若收到的指令碼為02，回傳0xce 0x7b 0x12 0xed。以此模擬控制單片機(jī)操作。
若接收錯(cuò)誤，即累加校驗(yàn)碼不等于單片機(jī)實(shí)際計(jì)算的累加和，回傳0xce 0x7b 0x02 0xed，提示接收錯(cuò)誤，要求PC重發(fā)數(shù)據(jù)（模擬，需要上位機(jī)軟件配合才行）。
單片機(jī)開機(jī)初始化后即向PC發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)0xce 0x7b 0x00 0xed，用于指示單片機(jī)與PC通信已連接。

下面是程序：
#define ID 0x01 //單片機(jī)地址
uint8 rec_data; //串口通信接收數(shù)據(jù)
uint8 state_flag=0;  //通信協(xié)議解析狀態(tài)標(biāo)志,初始化為0
uint8 retval=0;  //通信協(xié)議解析函數(shù)返回值,初始化為0
uint8 cmd;  //指令碼
uint8 Data[2];  //數(shù)據(jù)碼
uint8 data_count;  //數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼

程序大體思想是：
首先定義了幾個(gè)全局變量，接收到數(shù)據(jù)后，串口中斷子程序中用變量rec_data存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，隨后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析：首先判斷數(shù)據(jù)包的完整性，正確性，然后提取指令碼，數(shù)據(jù)碼等數(shù)據(jù)，存放起來用于主程序處理。
協(xié)議解析過程中，使用一個(gè)變量state_flag的全局變量作為協(xié)議解析狀態(tài)標(biāo)志，用于確定當(dāng)前字節(jié)處于一幀數(shù)據(jù)中的那個(gè)部位，同時(shí)在接收過程中自動(dòng)對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和處理，在數(shù)據(jù)包接收完的同時(shí)也進(jìn)行了校驗(yàn)的比較。因此當(dāng)幀尾結(jié)束符接收到的時(shí)候，則表示一幀數(shù)據(jù)已經(jīng)接收完畢，并且也通過了校驗(yàn)，關(guān)鍵數(shù)據(jù)也保存到了緩沖區(qū)（cmd和Data[]）中。主程序即可通過查詢r(jià)etval的標(biāo)志位來進(jìn)行協(xié)議的解析處理。如果retval=1; //錯(cuò)誤標(biāo)志，數(shù)據(jù)包傳送不正確。如果retval=2; //接收成功標(biāo)志，數(shù)據(jù)包傳送成功。
接收過程中，只要哪一步收到的數(shù)據(jù)不是預(yù)期值，則直接將狀態(tài)標(biāo)志復(fù)位，用于下一幀數(shù)據(jù)的判斷，避免狀態(tài)自鎖。
以下是程序：
void PortInit();             //各端口初始化
void TimerInit();       //定時(shí)器初始化
void UsartInit();       //串口初始化
void usart_cmd_scan();       //串口命令掃描
void Data_analysis(); //通信協(xié)議解析函數(shù)
void Send(uint8 sendcmd);  //數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)

/*--------------------------------       串口中斷服務(wù)子程序 ------------------------------------*/
void ser() interrupt 4
{
RI=0;
rec_data=SBUF; //讀取接收到的數(shù)據(jù)
Data_analysis();//數(shù)據(jù)解析
}

/*
* 函數(shù)名：Data_analysis
* 描  述：通信協(xié)議解析函數(shù)
* 輸  入：無
* 輸  出：無
* 備  注：解析串口接收到的數(shù)據(jù)
/*--------------------------------       多機(jī)通信協(xié)議格式 ------------------------------------*/
/*  數(shù)據(jù)包的格式如下所示（共10個(gè)字節(jié)組成）： */
/*  0x2A,0xEB,0x8D,地址碼,指令碼,數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼,數(shù)據(jù)碼,數(shù)據(jù)碼,校驗(yàn)碼,0xAD  */
void Data_analysis()
{
static uchar recdata_sum=0;  //存放累加和
static uchar lencnt=0;  //數(shù)據(jù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器
switch (state_flag)
   {
      case 0:
      {
         if(rec_data == 0x2A)    // 是否幀頭第一個(gè)數(shù)據(jù)
            state_flag = 1;
         else
            state_flag = 0; // 標(biāo)志復(fù)位
         break;
      }
      case 1:
      {
         if(rec_data == 0xEB)    // 是否幀頭第二個(gè)數(shù)據(jù)
            state_flag = 2;
         else
            state_flag = 0; // 標(biāo)志復(fù)位
         break;
      }
      case 2:
      {
         if(rec_data == 0x8D)    // 是否幀頭第三個(gè)數(shù)據(jù)
            state_flag = 3;
         else
            state_flag = 0; // 標(biāo)志復(fù)位
         break;
      }
      case 3:
      {
         if(rec_data == ID) // 判斷目的地址是否正確
            {
               state_flag = 4;
               recdata_sum=rec_data; //開始累加
            }
         else
            state_flag = 0; // 標(biāo)志復(fù)位
         break;
      }
      case 4:
      {
         state_flag = 5;
         cmd=rec_data;  //指令碼存儲(chǔ)
         recdata_sum+=rec_data;  //累加
         break;
      }
      case 5:
      {
         lencnt = 0;  //數(shù)據(jù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器清零
         data_count=rec_data;  //數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼存儲(chǔ)
         recdata_sum+=rec_data;  //累加
         if (data_count!=0)  //后面有數(shù)據(jù)碼
            state_flag=6;
         else
            state_flag=8;
         break;
      }
      case 6:
      case 7:
      {
            Data[lencnt++]=rec_data;  //數(shù)據(jù)碼保存
            recdata_sum+=rec_data; //累加
            if(lencnt==data_count)
            {
                                       state_flag=8;
                                    lencnt = 0;
                        }

            else
            state_flag=7;
            break;
      }
      case 8:
      {
         if(recdata_sum==rec_data) //數(shù)據(jù)校驗(yàn)，判斷累加和是否相等
            state_flag=9;
         else
            {
               retval=1; //置錯(cuò)誤標(biāo)志，數(shù)據(jù)包傳送不正確。
               state_flag=0;
            }
                     recdata_sum=0;//累加和清零
         break;
      }
      case 9:
      {
         if (rec_data==0xAD)
            {
                                       retval=2; //置接收成功標(biāo)志，數(shù)據(jù)包傳送成功。
                                    state_flag=0;
                        }
         else
            state_flag=0;
         break;
      }

   }
}

//主程序 , 不斷掃描串口接收到的命令
void main()
{
      PortInit();             //各端口初始化
      TimerInit();       //定時(shí)器初始化
      UsartInit();       //串口初始化
      Send(0xce);
      Send(0x7b);
      Send(0x00);
      Send(0xed);
      while(1)
      {
            usart_cmd_scan();       //串口命令掃描
      }
}

/*
* 函數(shù)名：usart_cmd_scan
* 描  述：串口命令掃描
* 輸  入：無
* 輸  出：無
* 備  注：掃描PC通過串口發(fā)送的命令
*/
void usart_cmd_scan()
{
      uchar sendcmd; //下位機(jī)向PC發(fā)送的命令碼
         switch (retval)
{
      case 1:    //數(shù)據(jù)發(fā)送錯(cuò)誤，請(qǐng)求PC重發(fā)
      {
         sendcmd=2;  //向PC發(fā)送的重發(fā)數(shù)據(jù)命令，PC識(shí)別后向下位機(jī)重發(fā)數(shù)據(jù)包。
         Send(0xce);
                     Send(0x7b);
                     Send(sendcmd);
                     Send(0xed);  //向PC發(fā)送命令

                     retval=0; //標(biāo)志清零，防止重復(fù)掃描，重復(fù)執(zhí)行。  2013/9/24
                     break;

      }
      case 2:    //數(shù)據(jù)發(fā)送成功，執(zhí)行命令
      {
         switch (cmd) //命令解碼
                     {
                              case 0x01:
                              {
                                    Send(0xce);
                                    Send(0x7b);
                                    Send(0x11);
                                    Send(0xed);
                                    cmd=0x00;
                                    break;
                              }
                              case 0x02:
                              {
                                    Send(0xce);
                                    Send(0x7b);
                                    Send(0x12);
                                    Send(0xed);
                                    cmd=0x00;
                                    break;
                              }
                              case 0x03:
                              {
                                    Send(0xce);
                                    Send(0x7b);
                                    Send(0x13);
                                    Send(0xed);
                                    cmd=0x00;
                                    break;
                              }
                     }
         }
               retval=0; //標(biāo)志清零，防止重復(fù)掃描，重復(fù)執(zhí)行。
   }
}

/*
* 函數(shù)名：Send
* 描  述：串口數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)
* 輸  入：sendcmd - 待發(fā)送的數(shù)據(jù)
* 輸  出：無
* 備  注：
*/
void Send(uint8 sendcmd)
{
ES=0;  //關(guān)閉串口
SBUF=sendcmd;  //發(fā)送數(shù)據(jù)，向PC發(fā)送。
while(!TI);
TI=0;  //發(fā)送完成，TI清零
ES=1;  //開串口
}

以上是我寫的這個(gè)程序，希望大家指點(diǎn)一下。
程序運(yùn)行整體可以，但是有個(gè)問題，也希望大神們能幫忙看一下什么問題
每次在單片機(jī)關(guān)機(jī)后，再重新上電后，發(fā)送都沒反應(yīng)，只有手動(dòng)按下開發(fā)板的復(fù)位鍵后才能正常通信，當(dāng)再次斷電上電后，又不行了，又得按復(fù)位鍵才正常。按說開發(fā)板上電就復(fù)位了呀，為什么還要手動(dòng)復(fù)位才行？什么的問題？你們?cè)囈幌逻@個(gè)程序有這個(gè)問題嗎？
還望大神們幫忙指點(diǎn)�。�