摘要：提出了一種在PC/104上進行多串口通訊的設(shè)計方法，介紹了多串口通訊在DOS平臺上的軟件設(shè)計，采用C語言進行編程，可以方便的移植到其他的平臺上。

關(guān)鍵字：串行通訊；PC104；

0引言

目前，最先進的嵌入式工業(yè)計算機PC/l04，以其優(yōu)良的品質(zhì)、高可靠性及模塊化，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、航空航天、軍事、醫(yī)療、消防設(shè)備、智能儀器儀表、導(dǎo)航、通訊、數(shù)控、自動化生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、便攜式計算機等領(lǐng)域。而在實際的應(yīng)用中，有時需要借助微機的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的軟件資源，使組成的系統(tǒng)功能更為強大。這樣必須實現(xiàn)PC機與PC104之間的通訊，在通常實時性要求不高，數(shù)據(jù)量不大的情況下，可以采用串口進行通訊，但通常一般的PC機只配有兩個串口，在控制領(lǐng)域有時候是不夠的，而基于PC/104結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)實際的要求通過簡單的搭積木的方法進行配置，其功能模塊比較豐富，當(dāng)進行多串口控制時可以選用基于PC104的多串口卡（一般擴展4~6個串口）。

本文采用的是HXL-COM4A的4串口擴展板，該板上集成了高性能的16C554控制芯片（相當(dāng)于4個16C550），每個通道有獨立的16字節(jié)接收緩沖器和16字節(jié)發(fā)送緩沖器，可以達到更高的通訊速率而無需占用過多的CPU資源，并且每個串口可配制成RS232\RS422\RS485模式。

1多串口通訊軟件的設(shè)計：

摘要：SP2538是采用低功耗CMOS工藝生產(chǎn)的專用串行口（RS232）擴展芯片，它可將單片機或DSP等原有的單UART串口擴展至5個全雙工UART口，從而解決了此類器件串口太少的問題。文中介紹了SP2538的性能特點，引腳功能及應(yīng)用方法，并以單片機為例給出了多串口擴展的硬件電路及相應(yīng)的通信程序。

關(guān)鍵詞：RS-232；串口擴展；單片機；SP2538

1概述

SP2538是專用低功耗串行口擴展芯片，該芯片主要是為解決當(dāng)前基于UART串口通信的外圍智能模塊及器件較多，而單片機或DSP原有的UART串口又過少的問題而推出的。利用該器件可將現(xiàn)有單片機或DSP的單串口擴展至5個全雙工串口。與其它具有多串口的單片機或串口擴展方案相比，采用SP2538實現(xiàn)的多串口擴展方案，具有擴展串口數(shù)量多、對擴展單片機的軟硬件資源占用少、使用方法簡單、待擴展串口可實現(xiàn)較高的波特率、成本低廉、性價比高等優(yōu)點。同時，它還具有如下特點：

●可將單UART串口擴展為5個UART串口；

●工作速率范圍寬，5個子串口可產(chǎn)生2400bps～9600bps之間的任意波特率；

摘要：通過多串口通信技術(shù)在金剛石合成控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，討論了32位Windows操作系統(tǒng)下，VC多串口通信技術(shù)的設(shè)計與實現(xiàn)方法，并運用面向?qū)ο蠓椒ê投嗑€程技術(shù)設(shè)計了一個比較完善的串口通信類。闡述了用VC開發(fā)上位機與PLC之間的串口通信程序設(shè)計方法和實現(xiàn)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：串口通信；面向?qū)ο蠓椒?；多線程；PLC

1引言

傳統(tǒng)的金剛石合成機控制系統(tǒng)是由一個PLC和一個可顯示終端構(gòu)成。這種傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)一般具有如下缺點：

(1)系統(tǒng)所有的工作都由PLC完成，其控制精度較差，致使合成的金剛石質(zhì)量較差；

(2)顯示終端的平面尺寸過小，這一方面使得操作人員觀察系統(tǒng)的狀態(tài)很不方便，另一方面也常常會引起誤操作；

摘要本文介紹了一種新器件GM8123/25串口擴展芯片，利用該系列芯片實現(xiàn)的串口擴展方案具有成本低、速度快、控制簡單等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制等需要串口通訊的場合。

關(guān)鍵詞GM8123GM8125串口擴展

一．同類方案比較

目前比較通用的串口擴展方案有兩種，一是用硬件實現(xiàn)，使用多串口單片機或?qū)Ｓ么跀U展芯片，可供選擇的串口擴展芯片有TI等公司開發(fā)的16C554系列串口擴展芯片，該系列芯片實現(xiàn)的功能是通過并行口擴展串行口，功能比較強大、通訊速度高，但控制復(fù)雜，同時價格較高，主要的應(yīng)用場合是PC機串口擴展產(chǎn)品。在僅使用單片機控制且不需要太高波特率通訊的系統(tǒng)中，使用16C554系列芯片不僅成本高而且還造成了資源的浪費。而多串口單片機也同樣存在價格高的缺點。另一種串口擴展方案就是用軟件實現(xiàn)，軟件模擬串口存在的缺點有：一是采樣次數(shù)低，一般只能做到2次/BIT，這樣數(shù)據(jù)的正確性就難以保證；二是不能實現(xiàn)高波特率通訊，軟件模擬串口一般不能實現(xiàn)高于4800bps的波特率。

成都國騰微電子有限公司推出的GM8123/25系列串口擴展芯片全硬件實現(xiàn)串口擴展，保證了芯片工作的穩(wěn)定性，設(shè)計的最高波特率完全能滿足一般系統(tǒng)需求，同時占用系統(tǒng)資源少，使用方法簡單，通訊格式可設(shè)置，與標(biāo)準(zhǔn)串口通訊格式兼容，利用該系列芯片實現(xiàn)串口擴展是性價比較高的串口擴展方案。

二．GM8123/25介紹

摘要：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具有自主性好、隱蔽性好、抗干擾能力強等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于航空、航天以及武器系統(tǒng)等領(lǐng)域。捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)是一種與載體固連的數(shù)字化慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，數(shù)字信號傳輸與通信是導(dǎo)航實現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)。利用DSP28335硬件架構(gòu)，設(shè)計了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)串口通信模塊，可以實現(xiàn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)和DSP之間的高速串口通信。通過試驗驗證了數(shù)據(jù)通信的有效性和可靠性。

關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)；串口通信；DSP

1引言

捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（StrapdownInertialNavigationSys-tem,SINS）將慣性器件直接固連在運載體上，慣性器件可以感應(yīng)出運載體的加速度和姿態(tài)等信息，而且不受任何外部因素的影響，可以實現(xiàn)真正意義上的自主式導(dǎo)航[1-3]。捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)具有成本較低、體積更小、可靠性更高等優(yōu)點，因此已成為慣性導(dǎo)航技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。相對于傳統(tǒng)平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，捷聯(lián)慣導(dǎo)數(shù)字化程度更高，因此數(shù)字信號的傳輸與通信是導(dǎo)航實現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)。目前，捷聯(lián)慣導(dǎo)與上位機或?qū)Ш浇馑阌嬎銠C的通信主要采用串行通信。通信數(shù)據(jù)主要包含陀螺儀輸出的角速度數(shù)據(jù)和加速度計輸出的加速度數(shù)據(jù)等，用于后續(xù)導(dǎo)航解算和數(shù)據(jù)處理分析。為保證導(dǎo)航解算對于慣性器件數(shù)據(jù)更新率的要求，慣導(dǎo)串行通信通常具有數(shù)據(jù)量大、波特率高、更新率高等特點。在通用計算機上實現(xiàn)慣導(dǎo)高速串行通信相對簡單，文獻[4][5]介紹了在VC++開發(fā)平臺下，基于MSComm進行串口編程的方法。文獻[6][7]闡述了在VC++開發(fā)平臺下基于MOXA多串口卡的多串口實時通信的實現(xiàn)方法。但是在嵌入式計算機上，由于要兼顧成本和性能，需要對系統(tǒng)資源進行優(yōu)化配置，對程序進行合理設(shè)計。本文基于低成本的DSP28335硬件架構(gòu)，設(shè)計了捷聯(lián)慣導(dǎo)高速串行通信模塊，以較低的硬件成本，構(gòu)建了慣性導(dǎo)航實現(xiàn)平臺。

2DSP28335及開發(fā)環(huán)境簡介

DSP（DigitalSignalProcesser）即數(shù)字信號處理器，是美國德州儀器公司（TexasInstruments，簡稱TI）研發(fā)生產(chǎn)的專用于數(shù)字信號處理的芯片，其強大的浮點型計算能力是目前市面上其他CPU無法比擬的，集成有專用數(shù)學(xué)計算指令集以及對內(nèi)存優(yōu)化能力使這款專用CPU在數(shù)字信號處理領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異。由于是專用CPU，因此DSP只能用TI公司專用的軟件開發(fā)工具設(shè)計軟件，TI公司將這款軟件命名為CCS（CodeComposerStudio，CCS集成代碼開發(fā)環(huán)境）。DSP系統(tǒng)軟件開發(fā)工具CCS編輯、編譯、連接、軟件仿真以及硬件調(diào)試等功能于一體，操作簡單，擁有良好的人機交互界面，并支持C語言標(biāo)準(zhǔn)，編程簡單易于開發(fā)[8]。它不僅提供了配置、建立、調(diào)試、跟蹤和分析程序的工具，而且便于實時、嵌入式信號處理程序的編制和測試，能夠加速程序開發(fā)進程，提高設(shè)計工作效率。

摘要：針對目前地面氣象觀測設(shè)備集成度不高、可擴展性不強等問題，中國氣象局在氣象臺站布設(shè)了綜合硬件集成控制器，已隨著新型氣象站建設(shè)投入業(yè)務(wù)運行。本文主要介紹綜合硬件集成控制器的工作原理和性能，探討在地面氣象觀測集成系統(tǒng)中擴展應(yīng)用的問題，希望對臺站綜合氣象業(yè)務(wù)人員在實際工作中有所幫助。

關(guān)鍵詞：綜合硬件集成控制器；地面氣象觀測；新型自動氣象站；閃電定位儀

綜合硬件集成控制器是高度集成多串口通信、信號轉(zhuǎn)換、光電隔離、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換（光貓）等功能模塊，通過光纖將采用不同通信方式的多個設(shè)備數(shù)據(jù)進行遠距離傳輸，有效解決了氣象業(yè)務(wù)原有觀測系統(tǒng)“四多”和“四低”的實際問題，滿足業(yè)務(wù)發(fā)展要求。在實際業(yè)務(wù)中，地面氣象觀測場布設(shè)綜合硬件集成控制器后，相當(dāng)于把以太網(wǎng)擴展到了觀測場，除了現(xiàn)有新型自動氣象站，其他一些觀測設(shè)備也可以通過綜合硬件集成控制器進行集中傳輸，實現(xiàn)地面氣象觀測集成系統(tǒng)。

1工作原理和結(jié)構(gòu)

1.1綜合集成硬件控制器工作原理。ISOS-HC/A綜合集成硬件控制器是地面氣象觀測系統(tǒng)綜合集成的硬件平臺，主要任務(wù)是實現(xiàn)對自動氣象站、云、能見度、天氣現(xiàn)象、輻射等氣象自動觀測設(shè)備的集約化管理，通過串口服務(wù)器實現(xiàn)各觀測設(shè)備觀測數(shù)據(jù)的RS-232/485/422傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)傳輸模式的轉(zhuǎn)換，再通過光電轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)電信號和光信號的相互傳輸，減少布線，提高地面氣象綜合觀測系統(tǒng)的集成化程度、可擴展性能、穩(wěn)定性、可靠性、觀測數(shù)據(jù)的利用效率等。1.2綜合集成硬件控制器結(jié)構(gòu)和功能。串口通信：串口服務(wù)器提供了8個物理串口，可以保證8套串口設(shè)備同時通信，滿足現(xiàn)有的地面氣象自動觀測設(shè)備接入需求。串口虛擬功能：串口服務(wù)器自帶虛擬串口驅(qū)動程序，能夠在計算機上虛擬8個串口，這些虛擬串口與串口服務(wù)器的物理串口一一對應(yīng)，相當(dāng)于在計算機上添加了8個串口。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換：將非數(shù)據(jù)字典格式的氣象觀測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)對象字典格式的氣象觀測數(shù)據(jù)。通信協(xié)議轉(zhuǎn)換：將串口通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，計算機與串口服務(wù)器之間通過以太網(wǎng)可實現(xiàn)相互間通信。網(wǎng)絡(luò)交換：綜合硬件控制器自帶網(wǎng)絡(luò)擴展交換機，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和網(wǎng)絡(luò)集線功能。光電轉(zhuǎn)換：集成了光纖接口，將網(wǎng)絡(luò)電信號轉(zhuǎn)換為光纖信號。

2新型自動氣象站集成應(yīng)用

摘要:本文主要介紹了自助式話費清單打印系統(tǒng)的GSM組網(wǎng)模式和CDMA組網(wǎng)模式，分析并介紹了該系統(tǒng)的四種組網(wǎng)方案以及該系統(tǒng)所應(yīng)用的通信連接方式和使用的設(shè)備，并從實際應(yīng)用中總結(jié)出該系統(tǒng)的性能特點。

關(guān)鍵詞:GSM組網(wǎng);CDMA組網(wǎng);組網(wǎng)方案

如今手機用戶的比率越來越高，手機成為人們聯(lián)系和交流的主要工具，對其信息的查詢則成為營業(yè)網(wǎng)點受理最多的業(yè)務(wù)。最初，對信息的查詢是由營業(yè)廳的業(yè)務(wù)員進行操作，不但效率低而且需要耗費大量的人力物力。自助清單打印機則通過友好的人機交互界面實現(xiàn)各種信息查詢功能，用戶通過輸入電話號碼加密碼等操作，根據(jù)屏幕提示，選擇需要查詢、打印的詳細電話清單等資料就可以得到自己需要的信息。這樣大大節(jié)約了人力物力，并顯著提高了效率。

1組網(wǎng)模式

為了對系統(tǒng)實施集中監(jiān)控與管理，并使自助式話費清單打印機的分布安裝點少受環(huán)境網(wǎng)絡(luò)狀況的影響，同時充分利用運營商能夠提供的通信線路，系統(tǒng)采取靈活多變的通信方式以適應(yīng)不同的運營商的要求。

移動電話運營商提供兩種組網(wǎng)模式GSM組網(wǎng)模式和CDMA組網(wǎng)模式。

摘要:本文主要介紹了自助式話費清單打印系統(tǒng)的GSM組網(wǎng)模式和CDMA組網(wǎng)模式，分析并介紹了該系統(tǒng)的四種組網(wǎng)方案以及該系統(tǒng)所應(yīng)用的通信連接方式和使用的設(shè)備，并從實際應(yīng)用中總結(jié)出該系統(tǒng)的性能特點。

關(guān)鍵詞:GSM組網(wǎng);CDMA組網(wǎng);組網(wǎng)方案

如今手機用戶的比率越來越高，手機成為人們聯(lián)系和交流的主要工具，對其信息的查詢則成為營業(yè)網(wǎng)點受理最多的業(yè)務(wù)。最初，對信息的查詢是由營業(yè)廳的業(yè)務(wù)員進行操作，不但效率低而且需要耗費大量的人力物力。自助清單打印機則通過友好的人機交互界面實現(xiàn)各種信息查詢功能，用戶通過輸入電話號碼加密碼等操作，根據(jù)屏幕提示，選擇需要查詢、打印的詳細電話清單等資料就可以得到自己需要的信息。這樣大大節(jié)約了人力物力，并顯著提高了效率。

一、組網(wǎng)模式

為了對系統(tǒng)實施集中監(jiān)控與管理，并使自助式話費清單打印機的分布安裝點少受環(huán)境網(wǎng)絡(luò)狀況的影響，同時充分利用運營商能夠提供的通信線路，系統(tǒng)采取靈活多變的通信方式以適應(yīng)不同的運營商的要求。移動電話運營商提供兩種組網(wǎng)模式GSM組網(wǎng)模式和CDMA組網(wǎng)模式。通信網(wǎng)絡(luò)利用運營商的GSM網(wǎng)絡(luò)，傳輸介質(zhì)使用900MHZ/1800MHZ無線電，接入設(shè)備采用GSMMODEM，以撥號方式，數(shù)據(jù)傳輸速率可達9600-14400bit/s；運營商需要為每臺特種清單打印機分配SIM卡號碼，并開通數(shù)據(jù)與傳真功能。（能不能在詳細描述一下實際的運用）通信網(wǎng)絡(luò)利用運營商的CDMA網(wǎng)絡(luò)，帳務(wù)系統(tǒng)為前置機分配一個內(nèi)網(wǎng)固定IP地址，通過10BASE-T接口聯(lián)入帳務(wù)系統(tǒng)；下端的自助特種清單打印機通過CDMAMODEM與前置機通信，通信速率為19200-115200bits/s，運營商需要為MODEM設(shè)置APN或VPN，以便自助特種清單打印機可以聯(lián)入內(nèi)網(wǎng)，并且與前置機建立通信。

二、通信連接方式及使用設(shè)備：

摘要：討論Windows虛擬設(shè)備驅(qū)動（VXD）技術(shù)，并采用此項技術(shù)示范性地做出應(yīng)用于PC串口實時通信的虛擬驅(qū)動程序，找到一種可以在PC中實現(xiàn)實時通信的途徑。

關(guān)鍵詞：VXD實時串口通信

引言

在微軟的視窗操作系統(tǒng)中，系統(tǒng)內(nèi)核掌管所有的應(yīng)用程序，通過獨特的任務(wù)調(diào)度算法實現(xiàn)CPU的分時多任務(wù)處理方式。多任務(wù)處理對大多數(shù)用戶可能是件好事，但是對那些想把實時通信建立在Windows操作系統(tǒng)上的特殊用戶來說，操作界面的圖形化并不比MS-DOS的單任務(wù)更具吸引力。在視窗操作系統(tǒng)里可以進行實時通信和控制碼？答案是：VXD技術(shù)可以幫我們在獲取友好的人機界面的同時還擁有很強的實時性。

1VXD技術(shù)解析

VXD技術(shù)可追溯到Windows3.1，它的引入就是要讓操作系統(tǒng)實現(xiàn)多工以及硬件資源的共享。為了支持多個MS-DOS任務(wù)同時執(zhí)行，Windows98讓每個MS-DOS應(yīng)用程序在各自的虛擬機（VM）上運行，各自互不相干；而所有的Widnows應(yīng)用程序卻都在一個虛擬機上運行。圖1所示的結(jié)構(gòu)框圖很好地說明了Windows98的整體架構(gòu)。

摘要：GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱,目的是在全球范圍內(nèi)對地面或空中目標(biāo)進行準(zhǔn)確定位和監(jiān)測。文章討論了GPS模塊TU-30的工作原理，介紹了其在便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用，給出了這種GPS模塊與單片機的接口電路。

關(guān)鍵詞：GPS；TU-30；單片機；衛(wèi)星定位；導(dǎo)航

1GPS系統(tǒng)簡介

GPS是GlobalPositioningSystem的縮寫，即全球定位系統(tǒng)。其目的是在全球范圍內(nèi)對地面和空中目標(biāo)進行準(zhǔn)確定位和監(jiān)測。隨著全球性空間定位信息應(yīng)用的日益廣泛，GPS提供的全時域、全天候、高精度定位服務(wù)將給空間技術(shù)、地球物理、大地測繪、遙感技術(shù)、交通調(diào)度、軍事作戰(zhàn)以及人們的日常生活帶來巨大的變化和深遠的影響。

目前的民用GPS設(shè)備包括測量型和導(dǎo)航型。其中測量型產(chǎn)品的精度可達到米級甚至毫米級，但至少需要兩臺（套）才能達到設(shè)計精度要求，而且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單機成本一般在幾萬到幾十萬，適合專業(yè)高精度測量環(huán)境使用；導(dǎo)航型產(chǎn)品，由于其使用者對精度要求不高，一般為幾十米，因此機器內(nèi)部硬件相對簡單，只須一臺就可以完成導(dǎo)航工作，加之其價格相對較低，因而更有普及和推廣價值。

GPS系統(tǒng)一般由地面控制站、導(dǎo)航衛(wèi)星和用戶接收機三大部分組成。導(dǎo)航衛(wèi)星至少24顆，均勻分布在6個極地軌道上，軌道的夾角為60度，距地平均高度為20200公里，每12恒星時繞地球一周。