"新捷达"型汽车组合仪表的串行通讯的实现

2.1 硬件连接
文中工控机与仪表的硬件连接是从仪表的K-line经过电平转换器连接工控机的RS-232串行口，采用半双工串行异步通讯方式。如图1所示。

2.2 软件规范
软件规范关于串口数据通讯协议中包括了通信握手、多重校验、出错重发、超时处理等。

2.2.1 通讯初始化
当仪表点火信号端起动约2s后可以建立通讯响应。首先以5b通讯速率发送信息，该信息包含1个起始位，7个数据位，1个奇偶校验位和1个停止位(向仪表发送* * H)。
仪表收到该信息后大约要等待一个约5 ms的循环时间，然后通讯模块起动。从此时起所有的通讯字节将以10 400b／s的波特率来收发(此波特率为非标准波特率)。
经过100ms仪表送出同步字节(1个起始位，8个数据位，1个停止位，为* * H)，再经过loms仪表送出密码的低字节，10ms后仪表送出密码的高字节(1个起始位，7个数据位，1个奇偶校验位，1个停止位，密码值为* * * *H)。
此后，仪表等待工控机送回倒序的密码高字节。这种回送方式是本串行通讯的防错处理机制。如果此字节仪表没有接收到，那么仪表将再次发送同步字节和密码字节。
当仪表接收到回送字节后，标准模块通讯以10 400b／s的波特率起动(每字节包含1个起始位，8个数据位，1个停止位)。此时，仪表开始发送仪表ID模块，为4个模块，分别包括16，16，15，9个字节。在这4个模块的发送过程中，仪表与工控机之间又有很多的信息应答要求，如有差错则通讯中止。

2.2.2 正常通讯过程
经过通讯初始化后，正常通讯以10 400b／s的波特率开始建立，此时工控机可以发送命令字节流给仪表，来实现对仪表的控制及参数设置。每隔特定的时间间隔，仪表与工控机间仍须互送握手信号，否则通讯中止。

3 软件程序设计

本通讯方式属于零Modem串行异步通讯。在异步通讯中，字符格式和波特率是2个重要指标。本文中通讯过程既有波特率的变化，也有帧格式的变化，对通讯的响应时间也有严格要求。
在C++Builder可视化编程格式下不再支持直接对寄存器操作的函数，故首先用嵌入汇编的办法实现Inporb和Outporb函数。本通讯的数据流是以字节为发送单位的，故编写字节收发函数，为查询方式，如清单1所示：

清单1：

byte TForml∷bytReceiveByte(void)

{
byte bytTemp； //Dim bytTemp As Byte
int intTemp； //Dim intTemp As Integer
byte bytResult；
bytTemp=InportB(intLSR)；//intLSR＝0x3fd
intTemp=0；
blnBeyond WaitTime＝False；
while((bytTemp&0x1)!=0x1)
{
bytTemp=InportB(intLSR)；
intTemp＝intTemp+1；
S1eep(1)；
//检查接收的数据是否准备好，为1表示接收移位寄存器已收到一个完整的数据，并送到接收缓冲器中
if(intTemp>intWaitTime)
{Error()；}

}

if(!blnBeyondWaitTime)
bytResult=InportB(intDRR)；//intDRR＝0x3f8
return bytResult;

}

VOld TForml∷subSendByte(byte bytSend)

{

byte bytTemp；
bytTemp=InportB(intLSR)；
//检查发送缓冲器是否为空，1为空
while((bytTemp&0x20)!=0x20)
bytTemp=InportB(intLSR)；
OutportB(0x3F8，bytSend)； //发送缓冲器为空
bytTemp=InportB(intLSR)；

//检查发送移位寄存器是否为空，即发送缓冲器的数据是否送完
while((bytTemp&0x40)!=0x40)
bytTemp=InportB(intLSR)；
bytTemp=InportB(intLSR)；
//检查接收的数据是否准备好，为1表示接收移位寄存器已收到一个完整的数据，并送到接收缓冲器中
while((bytTemp & 0x1)!=0x1)
bytTemp=InportB(intLSR)；
bytTemp=InportB(intDRR)；
//清空接收缓冲区中的发送数据

}
在此基础上建立本通讯初始化的主函数，如清单2所示：

清单2：

void TForml∷InitRS232(void)

{
String strTemp；//Dim strTemp As String
byte bytTemp； //Dim bytTemp As Byte
int intTemp； //Dim intTemp As Integer
int i； //Dim I As Integer
//Stepl:
OutportB (intLCR，0x80)；
//输出控制字，下面输出波特串
OutportB(intLSB，0x0)； //低位
OutportB(intMSB，0x5A)； //高位

OutportB(intLCR，0xA)；

//5 bit，l起始位，1奇偶位和1停止位
OutportB(intIER，0)； //抑制中断
strTemp=""；
subSendByte (0x * *) //发送建立通讯密码
//Step2：
OutportB(intLCR，0x80)；

//输出控制字，下面输出波特率
OutportB(intLSB，0xB)；
OutportB(intMSB，0x0)；
OutportB(intLCR，0x3)；//10400，8，N
strTemp=strTemp+""+IntToHex(bytReceiveByte()，2);
//Step3:
Receive the Low byte Of Key Word
strTemp=strTemp+""+IntToHex(bytReceiveByte()，2);
//Step4:
Receive the High byte Of Key Word
bytTemp=bytReceiveByte()；
strTemp=strTemp+""+IntToHex(bytTemp，2)；
//Step5：

下面PC送高位字节的取反
if(! blnBeyondWaitTime)
subSendByte(byte(～bytTemp))； //byte

else
{Error();}
//Step 6 Receive the block data

if (! blnReceiveIDBlock(16)) //接收第1个ID块，为16B
{Error()；}

if (! blnReceiveIDBlock(16)) //接收第2个ID块，为16B
{Error()；}

if (! blnReceiveIDBlock(15)) //接收第3个ID块，为15B
{Error()；}

if (! blnReceiveIDBlock(9)) //接收第4个ID块，为9B
{Error()；}
//Cluster)> >PC
subReceiveTheFifthBlock()；
String ResOfFT=strTestDataStream(strEnableFT)；
//仪表Epprom可读写命令
if(ResOfFT==EmptyStr)
{Error()；}
blnInitRS232＝True；

4 结 语

本文采用C++Builder软件平台成功开发了仪表特殊串行口通讯程序，该系统在西门子VDO(芜湖)公司生产线投入使用一年多，与采用快速通讯方式相比通讯传输性能稳定，并具有了方便美观的用户界面，为实现仪表检测设备奠定了基础，具有重要的应用价值。