WINDOWS环境下PC机与单片机的通信

2、RS-485的串行通讯

RS-485与RS-232C相类似，其区别在于它使用了双端平衡驱动及半双工模式，这些措施使RS- 485传输距离更远，同时，RS-485还可以组网。在同一个RS-485网络中，可以多达32个模块，某些器件可以多达256个甚至更多。相应的，RS-485具有接收/发送控制端，RS-485的接收控制端可以在需要接收的时候打开或者一直打开以便无条件的接收线路上的数据。RS-485的发送控制端仅在需要发送时打开，平时应关闭发送器，因为在同一RS-485网络中在同一时刻仅允许一个发送器工作。在数据发送完成后关闭发送器。这可以通过以下两种方法实现。①、在数据完全移出后，对于PC机为发送移位寄存器空，以MCS-51系列单片机为例则为TI置位。这些条件既可使用查询的方法得到，也可以在中断程序中实现。②、将RS-485的接收器始终打开，这样一来，所有在RS-485上的数据均被接收回来，包括自己发送出去的数据。因此，当自己发送的数据完全被自己接收回来时即可关闭发送器。原则上说，这一方法无论是查询或中断方式都适用，但实际上，由于RS-485的数据通常打包后发送，因此，使用查询的方法并不理想。这一方法非常适合中断方式，尤其是以数据包传送的RS-485通讯。

3、USB接口的通讯：

USB（通用串行总线Universal Serial Bus），其传输方式分为4种：控制传输，块传输，同步传输和中断传输。在实际开发中使用了控制传输和块传输。控制传输主要用来完成主机对设备的各种控制操作，也就是用来实现位于主机上的USB总线驱动程序(USBD.SYS)以及编写的功能驱动程序对设备的各种控制操作。块传输主要用来完成主机和设备间的大批量数据传输以及对传输数据进行错误检测(若发生错误,它支持重传功能)。单片机系统控制USB控制器的工作过程可以简单地概括为：当USB控制器从USB总线检测到主机启动的某一传输请求后，通过中断方式将此请求通知单片机系统，单片机系统通过访问USB控制器的状态寄存器和数据寄存器获得与此次传输有关的各种参数，并根据具体的传输参数，对USB控制器的控制寄存器和数据寄存器进行相应的操作，以完成主机的传输请求。USB设备驱动程序包括如下几部分：

①初始化模块提供一个入口函数DriverEntry()，所有对各种IRP(I/O Request Packet,IRP请求包)的处理例程都在此入口函数中做出定义。②即插即用管理模块实现USB设备的热拔插及动态配置。当硬件检测到USB设备接入时，Windows查找响应的驱动程序，并调用它的DriverEntry例程，PnP(即插即用)管理器调用驱动程序的AddDevice例程，告诉它添加了一个设备；在此处理过程中，驱动程序收到一个设备启动请求(IRP_MN_START_DEVICE)的IRP。同理，当要拔除时，PnP管理器会发出一个设备删除请求(IRP_MN_REMOVE_DEVICE)的IRP，由驱动程序进行处理。通过对这些PnP请求的处理，可支持设备的热插拔和即插即用功能。③电源管理模块负责设备的挂起与唤醒。④I/O功能实现模块完成I/O请求的大部分工作。若应用程序想对设备进行I/O操作，它便使用 Windows API函数,对WIN32子系统进行WIN32调用。此调用由I/O系统服务接收并通知I/O管理器，I/O管理器将此请求构造成一个合适的I/O请求包 (IRP)并把它传递给USB设备驱动程序，USB设备驱动程序接收到这个IRP以后，根据IRP中包含的具体操作代码，构造相应的USB请求块并把此 URB(USB请求块)放到一个新的IRP中，然后把此IRP传递到USB总线驱动程序，USB总线驱动程序根据IRP中所含的URB执行相应的操作(如从USB设备读取数据等)，并把操作结果通过IRP返还给USB设备驱动程序。USB设备驱动程序接收到此IRP后，将操作结果通过IRP返还给I/O管理器，最后I/O管理器将此IRP中操作结果返还给应用程序，至此应用程序对USB设备的一次I/O操作完成。

4、以上几种通讯模式的比较

对于RS-232和RS-485两种通讯方式，速度相对而言慢一点，但传输的距离远，完全能满足工业控制的要求，因而在工业控制领域得到了广泛的应用。我们知道PC机的串口个数是有限的，它在单片机较多的情况下要实现相互通讯有一定的困难。而USB接口的通讯方式是后起之秀，它的通讯速度快，但不能实现远距离传输，而将RS-485与USB结合能有效地解决这一问题。

参考文献
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