RTX实时平台实现RS232通讯

关键词 RTSS Win32 UART NI SharedMemory

在工控领域，特别是我比较熟悉的半导体行业，设备与设备之间的通讯一般有TTL, RS232, GPIB, RJ45等，RS232是其中常见的且运用广泛的一种通讯方式。因其简单易用，在设备之间短距离通讯，一般都采用RS232。

简单介绍一下RS232：

根据引脚数量分为 DB9(9个引脚，比较常见，PC都是用这个)和DB25(25个引脚)，我就不介绍了，具体的介绍网上搜一下，一大摞。

通讯连接方式分为: 1)无握手方式， 2)全握手方式， 3）循环握手回送方式。

本文主要介绍RS232通讯在RTX平台下运用，方便起见，我采用无握手方式来介绍。

（关于全握手方式请参考河北工业大学葛磊蛟等写的”基于C语言的RS232串行接口通信实现”。）

我这边就只用到3个引脚：发送数据(TXD), 接收数据(RXD)和信号地(GND).

接线：发送接接收，接收接发送，地线接地线。



在同一台电脑上通过把发送端和接收端短接，我给出的示例也是这么做的。

硬件配置参数主要是:
1. 端口 COM1, COM2,COM3 选择不同的IO地址。

2. 波特率Baud Rate,单位时间内载波调制状态改变次数。

3. 数据长度 Data Length, 传输字符的数据位。

4. 停止位，表示一个字符的结束。

5. 奇偶校验位，校验数据位是否受到干扰而产生错误，但只能针对某一位产生错误，多位就不行了。

一般设定9600, 8, 1, N.

什么是RTX实时平台



如上图所示，一般Windows程序都是在用户模式下运行的，即Win32 Subsystem(Ring 3).而RTX可以直接与HAL硬件链路层沟通，是在内核模式下运行的（Ring 0），称为Real-time Subsytem。

显而易见，RTX构架的程序不会受Windows其他程序的干扰，且直接与硬件沟通可以获得硬件的直接反馈，实现它的实时性。

关于RTX的特点介绍看我另外一篇博客:
“RTX解决方案-给那些在windows操作系统下需要对时间进行精准控制且需要提高运行速度的应用”

下面切入正题：RTX实时平台实现RS232通讯

1． 准备动作

a. 安装RTX

首先要试用RTX平台，可以从IntervalZero（前身Ardence）官方网站上下载试用版的程序或者在CSDN上下载试用版
RTX8.1 Demo part1/2

RTX8.1 Demo part2/2

安装后，打开RTX属性，检查如下驱动是否都启动。



b. 配置VC++ 6.0（RTX 8.1版）

打开IDE, Tools -> Options->Directories, 选择Win32, Include files。Directories添加:C:/Program Files/Ardence/RTX/include, Library files下面添加C/Program
Files/Ardence/RTX/lib和C:/Program Files/Ardence/RTX/lib/VisualStudio6.

其他版本看帮助文件。

2．基本构架



3．如何避开Win32 subsystem, 直接与UART对话

第一步，在控制面板，打开【RTX属性】

第二步，选择【hardware】，【Devices】下点击【Settings】

第三步，选择硬件COM1,2…, 点击右键，选择【Add RTX INF Support】，点击【Apply】

第四步，然后在设备管理器上更新COM端口的驱动，不要使用自动选择，必须手动选择RTX Support Driver.

这样通讯端口就被添加在RTX下面，可以直接与UART对话。



4．开始构建程序

a. 创建和打开SharedMemory

在Win32界面上创建一个SharedMemory用来与RTSS沟通

[cpp]
view plaincopyprint?

RtCreateSharedMemory((DWORD)PAGE_READWRITE,
(DWORD)0,
(DWORD)(sizeof(SHAREDMEMORY)), //大小为创建的结构体size

sharedmemory,
&location)
pSHM = (pSHAREDMEMORY)location; //并指向该结构体

在RTSS下，打开该SharedMemory

[cpp]
view plaincopyprint?

hsm = RtOpenSharedMemory(SHM_MAP_WRITE, FALSE, argv[0], &psm)) == NULL) //打开SharedMemory

hsm = RtOpenSharedMemory(SHM_MAP_WRITE, FALSE, argv[0], &psm)) == NULL) //打开SharedMemory

b. 通讯端口初始化
我们用9600, 8, 1, N来初始化通讯端口
i) 找到该端口的IO首地址: COM1:0x038f
ii) 参考NI UART PC16550D芯片 Datasheet

[cpp]
view plaincopyprint?

RtWritePortUshort((PUSHORT)(com_port+INTERRUPT_ENABLE), 0);
//'暂停接收数据中断

//设置 DLAB = 1 divisor latch access bit，这样可以进入baud generator的除法器

//设置DLAB = 0 才能进入Receiver Buffer

RtWritePortUshort((PUSHORT)(com_port+LINE_CONTROL), (USHORT)(RtReadPortUshort((PUSHORT)(com_port + LINE_CONTROL)) | DLAB));
//设置波特率

baud_rate = MAXBAUDRATE / baud_rate;
RtWritePortUshort((PUSHORT)(com_port+BAUD_RATE_LO), (USHORT)baud_rate);

//使能 FIFO模式

RtWritePortUshort((PUSHORT)(com_port+FIFO_CONTROL), (USHORT)(FIFO_ENABLE + 0x80));

//设置数据长度，停止位，奇偶校验，并设置DLAB=0可以准备开始接收和读取数据

RtWritePortUshort((PUSHORT)(com_port+LINE_CONTROL), (USHORT)(data_length + stop_bit + parity_bit));

//恢复UART中断

RtWritePortUshort((PUSHORT)(com_port+ INTERRUPT_ENABLE), (USHORT)ivalue);

//确认端口的状态，如overrun/parity/framing错误

RtReadPortUshort((PUSHORT)(com_port + LINE_STATUS)) & 0x1e)
//0001 1110

//设置 DTR打开(数据终端准备)

RtWritePortUshort((PUSHORT)(com_port+MODEM_CONTROL), (USHORT)(RtReadPortUshort((PUSHORT)(com_port + MODEM_CONTROL))|0x01));

//设置 RTS 打开(请求发送)

RtWritePortUshort((PUSHORT)(com_port+MODEM_CONTROL), (USHORT)(RtReadPortUshort((PUSHORT)(com_port + MODEM_CONTROL))|0x02));

c.       创建收发线程

[cpp]
view plaincopyprint?

hSendThread= CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)Send_Data,              NULL, 0, &dwSendThreadID);
hReceiveThread=CreateThread(NULL,0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)Receive_Data,       NULL, 0, &dwReceiveThreadID);

hSendThread= CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)Send_Data,              NULL, 0, &dwSendThreadID);
hReceiveThread=CreateThread(NULL,0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)Receive_Data,       NULL, 0, &dwReceiveThreadID);

d. 运行线程

[cpp]
view plaincopyprint?

DWORD Send_Data(LPVOID lpvThreadParm)
{
while(1)
{
if((TXD_CHECK == ON)&&(psm->bSent == TRUE)) //可以进行数据传输

{
RtWritePortBufferUchar((PUCHAR)iPort, (PUCHAR)psm->sentBuffer, strlen(psm->sentBuffer)); //把字符串批量读入到缓存里

psm->bSent = FALSE;
bActive = TRUE; //告诉接收线程可以接收

}
RtSleep(20);
}
}

[cpp]
view plaincopyprint?

DWORD Receive_Data(LPVOID lpvThreadParm)
{
…
while(1)
{
if((RXD_CHECK == ON)&&(bActive == TRUE)) //缓存有数据

{
RtSleep(20); //等待字符串批量写入完毕

for(i=0;i<sizeof(psm->receivedBuffer);i++) //针对不定长数据

{
timeout=5;
while((RXD_CHECK==OFF)&&(timeout-- > 0)) RtSleep(1);
if(timeout <= 0x00)
{
psm->receivedBuffer[i]=0x00;
break;
}
else psm->receivedBuffer[i] = RtReadPortUchar((PUCHAR)iPort);
}
}
RtSleep(20);
}
}

DWORD Receive_Data(LPVOID lpvThreadParm)
{
…
while(1)
{
if((RXD_CHECK == ON)&&(bActive == TRUE)) //缓存有数据
{
RtSleep(20); //等待字符串批量写入完毕

for(i=0;i<sizeof(psm->receivedBuffer);i++) //针对不定长数据
{
timeout=5;
while((RXD_CHECK==OFF)&&(timeout-- > 0)) RtSleep(1);
if(timeout <= 0x00)
{
psm->receivedBuffer[i]=0x00;
break;
}
else psm->receivedBuffer[i] = RtReadPortUchar((PUCHAR)iPort);
}
}
RtSleep(20);
}
}

关于Win32下如何进行RS232通讯，我就不说了，自己看源代码吧。

Hongxin
hongxin.he#gmail.com
2010-5-18
附: 演示代码界面



源代码下载地址:http://download.csdn.net/source/2368302

文献来源：/article/8854811.html

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6楼 yjukh
2012-02-07 16:42发表
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