串口通信入门

本文介绍串口通信的基本概念。

1，常用术语和概念
对于串口通信的常用术语和概念请参见KnowledgeBase 1M9E1L6Q: Serial Communications General Concepts

2，确认硬件操作的回路测试
有三种方式确认串口的操作：LabVIEW，超级终端和LabWindows/CVI。这三种方式进行回路测试是把串口的发送和接受引脚短接。第一步描述短接引脚的过程。LabVIEW的处理写在下面，而超级终端和LabWindows/CVI的过程在本文后面的链接里。对于LabVIEW建议使用如下步骤：
a，连接一根电缆到串口。最常用的RS-232电缆是9针或者25针（DB-9或者DB-25）。在电缆端把2、3引脚短接。这会把计算机发送数据的线连接到接收数据的线。一旦短接，BD-9的上一排变成【1 2＝3 4 5】。
对于RS-485端口，电压是差分的。因此，你必须短接TXD+和RXD+、TXD-和RXD-（对于DB-9电缆，连接pin4到pin8和pin5到pin9；对于模块化接口，连接pin2到pin6和pin3到pin7；对于Combicon接头，连接pin1到pin5和pin2到pin4。）确保你的软件配置为4线模式。
注意：参考附录A“Windows用户的串口软硬件手册”（链接见下），获得不同连接器的更多信息。
b，对于超级终端或者LabWindows/CVI，请参考文章的末尾。
c，对于LabVIEW，打开名为“Serial Communication.vi”的例子程序。对于LabVIEW不同版本，你可以在不同的位置找到这个例子程序：
· LabVIEW 6.1，Help->Find Examples->Hardware Input and Output->Serial->Serial Communication VI.
· LabVIEW 6.0，Help->Examples->Search Examples->I/O Interfaces Examples->Serial Communication Examples->Serial Communication VI.
· LabVIEW 5.1，Help->Search Examples->I/O Interfaces Examples->Serial Communication Examples->Serial Communication VI.
· LabVIEW 5.0，Help->Search Examples->I/O Interfaces Examples->Serial Communication Examples->Serial Communication VI.
· 如果你使用LabVIEW 4.0或者更低的版本，请查找Developer Zone中的例子，Loopback Test for Serial Port。
现在，使用例子中的vi，把字符串写入“Write String”的文本框中，然后在Read String文本框中读回这些字符。在你运行VI之前，确保你选择了正确地COM口或者资源名称。
d，如果工作正常，字符串被读回，表明串口的硬件工作正常。许多串口通讯的问题发生在读写调用的定时或者串口的配置上。

3，常见的问题
许多问题是软件问题，而不是硬件问题。使用例子程序作为查找错误起点，使用LabVIEW带的例子程序（在Help->Search Examples中或者使用本章后面提供链接的例子程序数据库）。
a，端口参考：在LabVIEW中，端口从0开始编号。因此LabVIEW中端口0就是PC上的COM1。
· PC：0＝COM1，1＝COM2，等等。
· Mac：0＝Modem，1＝Printer，等等。
· Sun：0＝ttya，1＝ttyb，等等。

b，程序中定时，挂起：许多次对端口的读操作中串口Read VI导致停止运行并且等待或者挂起。这常常发生在一个读操作并且指定读取一定数量的字节。串口Read VI读取制定数量的字节，如果在串口接收buffer中没有足够的字符，它会等待到串口收到更多的字节。如果没有更多的字节写到buffer中完成读取操作，程序就会不确定的挂起和等待。这可以通过使用Serial Read with Timeout VI（位于Help->Search Examples->Serial Communication）消除。另一种方法是使用Bytes At Serial Port VI检查端口，知道buffer中还有多少字节。把结果连接到read的输入，作为读取的字节数，这样可以保证读操作完成。请看LabVIEW的串口通信例子作为一个很好的学习串口的起点。

c，程序中的定时，不完全传输：另一个常见问题是读操作完成，但是实际上没有完全收到预期的、完整的信息字符串。这也许会在你开始读但是写操作还没完成时发生。这种情况可以使用一个顺序结构或者使用数据流的依赖性解决。数据流的依赖可以通过在初始化写后连线到写操作（通常是error cluster）实现。

d，仪器终止字符：当检验和设备通信时，串口通信非常方便，因为串口能够完全按程序中制定的输出。这意味着你必须知道和编写程序指定码序，包括停止字符，这样才能保证仪器正常工作。通常出现的问题是没有使用仪器所规定的停止字符，或者在指令字符串中写了多余的空格或者其他字符。在LabVIEW中最新的和设备通信的标准是虚拟仪器软件架构（VISA）。VISA是控制VXI、GPIB、RS-232和其他类型仪器的统一接口库。如果你有串口I/O通信的问题，VISA可以帮助你消除结束字符的错误，同时能使你的代码在将来具有可重用性和设备可互换性。

4，虚拟仪器软件架构（VISA）
VISA是在所有LabVIEW平台下一个控制VXI、GPIB、RS-232和其他类型仪器的统一接口库。VISA是VXIPlug&Play联盟制定一个标准，联盟包括超过35家业界最大的仪器公司。VISA标准统一了工业界软件，使之具有可解释和可重用性，而不管时间和设备I/O的变化。NI-VISA驱动可以从网站上下载（参见文章后面的链接）。如果对VISA有问题，可以看后面VISA支持的网页。

5，打印报告和错误-37
Windows的LabVIEW 5.1及其以上版本包括报告生成的vis，使用户坑一向打印机发送文本。使用报告生成的vi，Help->Search Examples->Advanced->Report Generation。对于使用串口通信打印或者更早版本LabVIEW，请参见后面的链接。

如果打印机连接到并口，例如LPT1（或者LPT2，等等），你能够使用Serial Port Write.vi。对于更多的信息，请参见LabVIEW文档的Serial Port VIs那一章。

如果打印机是网络打印机，你不能使用serial Port Write VI；你必须使用其他方式打印，比如：

a，使用编写子Vi的方式打印一个字符串，在子VI的VI Setup中选择“Print VI When VI Completes Execution" 。

b，使用System Exec VI调用Notepad.exe可以编程的方式打印一个字符串。VI的输入是Notepad.exe /p c:\junk.txt，junk.txt是一个文本文件，放置需要打印文本。

c，对于Error-37，请根据后面的链接检查LabVIEW.ini文件。

6，LabVIEW中的Modem通信
LabVIEW中的Modem通信被NI系统联盟中的成员公司充分支持。

7，开发者交互论坛
NI的开发者交互论坛是一个强大的论坛，提供全文搜索、email订阅和其他服务。它的优势在于可以通过在论坛浏览、搜索和发文提问和许多科学家和工程师共享知识和信息。

8，COM口数据的高级故障解决
对于精确分析串口通信bits以对比编程差别（比如LabVIEW和超级终端）的高级用户，能够使用一个程序叫做Portmon。Portmon是Sysinternals提供的一个软件，它的网站提供你windos 9x和WindowsNI/2k环境下的高级工具、技术信息和源代码。