TC串口通信程序的设计与实现

最新推荐文章于 2022-10-28 10:48:48 发布

xajhuang

最新推荐文章于 2022-10-28 10:48:48 发布

阅读量4.3k

点赞数 2

CC 4.0 BY-SA版权

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xajhuang/article/details/1399996

本文介绍了一款使用纯C语言编写的串口通信程序，该程序利用TC库函数outportb与inportb来读写串口芯片寄存器，支持中断接收和查询发送模式，适用于串口开发爱好者。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

串口通信是一个讨论了很久的问题，我曾经用VC6.0，VS2003， VS2005开发过串口程序。同样也写过单片机的串口通信程序。这次用纯C语言写了一个，放上来与大家分享。

该程序实现的原理是利用TC库函数outportb与inportb来读写对串口芯片的寄存器进行读写和配置，由于我一起开发过单片机的串口通信程序，所以这种方法我比较容易理解。我参考了网上很多资料，所以代码中有跟网上类似的地方，其中也做了一些优化和修改。

程序利用中断接收串口数据，利用查询方式来发送数据，可以自发自收。详细源代码如下：

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

#include <dos.h>

#define MAXBUFFERSIZE 1024 /* 数据缓冲区大小 */

unsigned char DataBuffer[MAXBUFFERSIZE]; /* 数据缓冲区 */

int regBASE; /* 串口基地址 */

int inBuffer = 0; /* 接收计数 */

int outBuffer = 0; /* 发送计数 */

/* 以下枚举为串口相关设置选项 */

typedef enum {COM1,COM2} COM; /* 串口号 */

/* 奇偶校验类型 */

typedef enum {NONE=0,ODD=1,EVEN=3,MARK=5,SPACE=7} PARITY;

/* 数据位 */

typedef enum {BIT5,BIT6,BIT7,BIT8} DATABIT;

/* 停止位 */

typedef enum {BIT1=0,BIT15=1,BIT2=1} STOPBIT;

/* 自定义bool数据类型 */

typedef enum {false,true} bool;

/* 8250寄存器偏移地址 */

typedef enum {RXR=0,TXR=0,IER=1,IIR=2,LCR=3,MCR=4,LSR=5,MSR=6,LSB=0,MSB=1}

regSeriesCOMM;

/* 串口结构体 */

typedef struct

{

COM comNumber; /* 串口号 */

long comBps; /* 波特率 */

PARITY comParity; /* 奇偶校验类型 */

DATABIT comDataBit; /* 数据位 */

STOPBIT comStopBit; /* 停止位 */

} SeriesCOMM;

/* 设置波特率 */

bool SettingBPS(long bps);

/* 获取波特率 */

long GettingBPS();

/* 初始化串口 */

bool InitSeriesCOMM( long bps,

DATABIT databit,

PARITY paritycheck,

STOPBIT stopbit);

/* 打开串口 */

bool OpenCOMM( COM com,

long bps,

DATABIT databit,

PARITY paritycheck,

STOPBIT stopbit);

/* 关闭串口 */

void CloseCOMM();

/* 发送数据 */

void SendByte(unsigned char data);

/* 中断服务程序 */

void interrupt far asyncint();

/* 中断向量表 */

void interrupt(*asyncoldvect)();

/* 读取数据 */

unsigned char ReadData(void);

int main()

{

unsigned char temp; /* 临时变量用于缓存接收数据 */

char buffer[10]; /* 临时缓冲区用于接收控制台输入数据 */

char * pParme; /* 控制台输入字符串指针 */

char sendBuffer[1024]; /* 发送数据缓冲区 */

SeriesCOMM thisComm; /* 串口结构保存当前操作串口数据 */

/********************************************************************/

/* 该段程序用于向用户获取串口初始化配置 */

/* 根据用户输入的数据来配置串口 */

printf("Enter the Seriec COM Number(COM1:1,COM2):"); /* 获取要使用的串口 */

pParme = cgets(buffer);

if( atoi(pParme) == 2)

thisComm.comNumber = COM2;

else

thisComm.comNumber = COM1;

/* 获取波特率 */

printf(" Enter the Seriec COM BPS(eg:2400):");

pParme = cgets(buffer);

thisComm.comBps = atol(pParme);

/* 获取数据位位数 */

printf(" Please Choice the Data Bits: ");

printf("5 bits: 0 6 bits: 1 7 bits: 2 8 bits: 3 ");

pParme = cgets(buffer);

if ( atoi(pParme) == 0)

thisComm.comDataBit = BIT5;

else if ( atoi(pParme) == 1)

thisComm.comDataBit = BIT6;

else if ( atoi(pParme) == 2)

thisComm.comDataBit = BIT7;

else

thisComm.comDataBit = BIT8;

/* 获取奇偶校验模式 */

printf(" Please Choice the Parity Check Mode: ");

printf("NONE: 0 ODD: 1 EVEN: 2 MARK: 3 SPACE: 4 ");

pParme = cgets(buffer);

if ( atoi(pParme) == 1)

thisComm.comParity = ODD;

else if ( atoi(pParme) == 2)

thisComm.comParity = EVEN;

else if ( atoi(pParme) == 3)

thisComm.comParity = MARK;

else if ( atoi(pParme) == 4)

thisComm.comParity = SPACE;

else

thisComm.comParity = NONE;

/* 获取停止位位数 */

printf(" Please Choice the Stop Bits: ");

printf("1 bits: 0 1.5 bits: 1 2 bits: 2 ");

pParme = cgets(buffer);

if ( atoi(pParme) == 1)

thisComm.comStopBit = BIT15;

else if ( atoi(pParme) == 2)

thisComm.comStopBit = BIT2;

else

thisComm.comStopBit = BIT1;

/* 根据用户配置打开串口 */

if(OpenCOMM(thisComm.comNumber,thisComm.comBps,thisComm.comDataBit,

thisComm.comParity,thisComm.comStopBit))

printf("The Series COMM Is Start... ");

else

printf("The Series COMM Opened False. ");

printf("The Series COMM Ready To Receive Data. ");

/* 如果是接收数据，将下面while语句注释取消，将发送语句注释掉

如果是发送数据，将while注释掉，取消发送语句注释 */

/* 接收数据 */

while(1)

{

temp = ReadData();

if (temp != 0xFF) /* 如果接收的不是0xff 则打印接收结果 */

printf("%c",temp);

}

while(1)

{

SendByte('a');

}

CloseCOMM();

getch(); */

return 0;

}

/*******************************************************************

函数名： SettingBPS

参数功能：设置串口波特率

参数列表 : long bps : 输入串口波特率

返回值 : 如果设置成功返回 true

如果设置失败返回 false

备注 : 波特率时钟为数据时钟的1/16,而INS8250频率为1.8432MHZ

所以有如下等式:

预置数 = (主时钟频率/16)/波特率=115200/波特率

********************************************************************/

bool SettingBPS(long bps)

{

unsigned char regBPSMSB; /* 波特率寄存器高8位 */

unsigned char regBPSLSB; /* 波特率寄存器低8位 */

unsigned int regBPS; /* 波特率寄存器值 */

regBPS = 115200/bps; /* 获取波特率寄存器预置数 */

regBPSMSB = regBPS >> 8; /* 将预置数分解为高8位与低8位 */

regBPSLSB = regBPS & 0x00FF;

/* LCR控制寄存器的最高位D7为0时地址 regBASE 与 regBASE+1 为接收/发送、

中断控制寄存器，当D7为1时，地址regBASE与regBASE+1 为波特率LSB、MSB

寄存器,所以设置波特率寄存器应先将LCR寄存器最高位置1*/

outportb((regBASE+LCR),0x80); /* 置D7为1 */

outportb((regBASE+LSB),regBPSLSB); /* 先设波特率寄存器低8位 */

outportb((regBASE+MSB),regBPSMSB); /* 设置波特率寄存器高8位 */

/* 读取波特率寄存器,如果读取值与设置值相等,表示设置成功

返回 true, 否则返回 false */

if(((inportb(regBASE+MSB)<< 8) | inportb(regBASE+LSB)) == regBPS)

return true;

else

return false;

}

/*******************************************************************

函数名： GettingBPS

参数功能：获取串口波特率

参数列表 : 空

返回值 : long bps : 当前串口设置的波特率

备注 : 波特率 = 115200/波特率寄存器值

********************************************************************/

long GettingBPS()

{

long bps;

outportb((regBASE+LCR),0x80); /* 置D7为1表示操作波特率寄存器 */

bps = 115200 / ((inportb(regBASE+MSB)<< 8) | inportb(regBASE+LSB));

return bps;

}

/*******************************************************************

函数名： InitSeriesCOMM

参数功能：初始化串口

参数列表 : long bps 输入波特率

DATABIT databit 输入数据位位数

PARITY paritycheck 输入奇偶校验模式

STOPBIT stopbit 输入停止位位数

返回值 : 如果设置成功返回 true

如果设置失败返回 false

备注 : D7 :与串口初始化无关，D7为1表示操作波特率寄存器

D7为0表示操作RXT/TXT、IEE寄存器

D6 :当D6为1时，允许发送器空闲一个完整的发送周期

D5D4D3 | 含义

--------------------------------------

000/010/100/110 | 无奇偶校验

--------------------------------------

001 | 奇校验

--------------------------------------

011 | 偶校验

--------------------------------------

101 |标志(MARK)奇偶校验

|奇偶位恒为1

--------------------------------------

111 |空白(SPACE)奇偶校验

|奇偶位恒为0

--------------------------------------

D2 :停止位设置，当该位为0时，停止位为1位，该位为1时，

当D1D0=00时，停止位为1.5位，否则停止位为2位

D1D0 | 数据位数

----------------------

00 | 5

----------------------

01 | 6

----------------------

10 | 7

----------------------

11 | 8

------------------------

********************************************************************/

bool InitSeriesCOMM( long bps,

DATABIT databit,

PARITY paritycheck,

STOPBIT stopbit)

{

unsigned char parme;

/* 组合参数 */

parme = paritycheck<<3 | stopbit<<2 | databit;

/* 设置波特率 */

SettingBPS(bps);

outportb((regBASE+LCR),0x00); /* 置LCR最高位为0 */

outportb((regBASE+LCR),parme); /* 根据参数设置LCR寄存器 */

/* 读取控制寄存器的值，如果和设置值相同，说明设置成功

返回 true，否则设置失败，返回false。 */

if(inportb(regBASE+LCR) == parme)

return true;

else

return false;

}

/*******************************************************************

函数名： OpenCOMM

参数功能：打开串口进行串行通信

参数列表 : COM com 输入串口号

long bps 输入波特率

DATABIT databit 输入数据位位数

PARITY paritycheck 输入奇偶校验模式

STOPBIT stopbit 输入停止位位数

返回值 : 如果设置成功返回 true

如果设置失败返回 false

备注 : 系统中断表：

INT | (Hex) | IRQ Common Uses

---------------------------------------

08 | 0 | System Timer

---------------------------------------

09 | 1 | Keyboard

---------------------------------------

0A | 2 | Redirected

---------------------------------------

0B | 3 | Serial Comms. COM2/COM4

---------------------------------------

0C | 4 | Serial Comms. COM1/COM3

---------------------------------------

0D | 5 | Reserved/Sound Card

---------------------------------------

0E | 6 | Floppy Disk Controller

---------------------------------------

0F | 7 | Parallel Comms.

---------------------------------------

70 | 8 | Real Time Clock

---------------------------------------

71 | 9 | Reserved

---------------------------------------

72 | 10 | Reserved

---------------------------------------

73 | 11 | Reserved

---------------------------------------

74 | 12 | PS/2 Mouse

---------------------------------------

75 | 13 | Maths Co-Processor

---------------------------------------

76 | 14 | Hard Disk Drive

---------------------------------------

77 | 15 | Reserved

---------------------------------------

********************************************************************/

bool OpenCOMM( COM com,

long bps,

DATABIT databit,

PARITY paritycheck,

STOPBIT stopbit)

{

unsigned char temp;

/* 根据用户选择的串口设置寄存器基地址

如果选择串口1，基地址为0x03F8

如果选择串口2，基地址为0x02F8 */

if(com)

regBASE = 0x2F8;

else

regBASE = 0x3F8;

asyncoldvect = getvect(0x0C); /* 获取中断向量表 */

disable(); /* 禁止系统中断 */

outportb((regBASE+LCR),0x00); /* 选择设置中断寄存器*/

outportb((regBASE+IER),0x01); /* 允许串口接收中断 */

temp = inportb(0x21) & 0xef; /* 读取当前中断设置 */

outportb(0x21,temp); /* 注册串口中断 */

setvect(0x0C,asyncint); /* 设置中断向量表 */

enable(); /* 允许系统中断 */

/* 调用串口初始化函数初始化串口，如果调用成功，表示

打开端口成功，返回 true，否则打开端口失败，返回false。 */

if(InitSeriesCOMM(bps,databit,paritycheck,stopbit))

return true;

else

return false;

}

/*******************************************************************

函数名： SendByte

参数功能：利用串口发送1字节数据

参数列表 : unsigned char data 输入发送字节数据

返回值 : void

备注 :

********************************************************************/

void SendByte(unsigned char data)

{

/* 查询LSR寄存器，如果数据准备好，则发送1字节数据 */

while (((inportb(regBASE+LSR)) & 0x40) == 0);

/* 将数据写入RTX寄存器发送 */

outportb((regBASE+TXR),data);

}

/*******************************************************************

函数名： CloseCOMM

参数功能：关闭串口

参数列表 : 空

返回值 : void

备注 :

********************************************************************/

void CloseCOMM()

{

disable(); /* 禁止全部中断 */

outportb((regBASE+LCR),0x00); /* 清串口控制寄存器 */

outportb((regBASE+IER),0x00); /* 清串口中断寄存器 */

outportb((regBASE+MCR),0x00); /* 清串口MODEM寄存器 */

outportb(0x21,inportb(0x21)&0x10); /* 禁止串口全局中断 */

enable(); /* 开全局中断 */

setvect(0x0C,asyncoldvect); /* 重设中断向量表 */

}

/*******************************************************************

函数名： asyncint

参数功能：串口接收中断服务程序，通过中断接收串口数据

参数列表 : 空

返回值 : void

备注 :

********************************************************************/

void interrupt far asyncint()

{

/* 接收数据 */

DataBuffer[inBuffer++] = inportb(regBASE);

/* 如果接收到最大数据量，重设数据指针*/

if (inBuffer >= MAXBUFFERSIZE)

inBuffer = 0;

outportb(0x20,0x20); /* 中断完成，返回主程序 */

}

/*******************************************************************

函数名： ReadData

参数功能：从接收缓冲区读取数据

参数列表 : 空

返回值 : unsigned char temp : 读取数据成功

0xff : 读取数据失败

备注 :

********************************************************************/

unsigned char ReadData(void)

{

unsigned char temp;

if (outBuffer != inBuffer)

{

temp = DataBuffer[outBuffer++];

/* 如果读取到最最后一个数据，重设读取数据指针*/

if (outBuffer >= MAXBUFFERSIZE)

outBuffer = 0;

return temp;

} /* 返回读取数据 */

else

return 0xff; /* 读取失败，返回0xff*/

}

程序在TC2.0 下编译运行通过。希望对大家有所帮助和启发。