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

關鍵字：串行通訊；PC104；

0引言

目前，最先進的嵌入式工業計算機PC/l04，以其優良的品質、高可靠性及模塊化，廣泛應用于工業控制、航空航天、軍事、醫療、消防設備、智能儀器儀表、導航、通訊、數控、自動化生產設備的數據采集、便攜式計算機等領域。而在實際的應用中，有時需要借助微機的數據處理能力和豐富的軟件資源，使組成的系統功能更為強大。這樣必須實現PC機與PC104之間的通訊，在通常實時性要求不高，數據量不大的情況下，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，在控制領域有時候是不夠的，而基于PC/104結構的嵌入式系統可以根據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（相當于4個16C550），每個通道有獨立的16字節接收緩沖器和16字節發送緩沖器，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計：

摘要：SP2538是采用低功耗CMOS工藝生產的專用串行口（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的通信程序。

關鍵詞：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實現的多串口擴展方案，具有擴展串口數量多、對擴展單片機的軟硬件資源占用少、使用方法簡單、待擴展串口可實現較高的波特率、成本低廉、性價比高等優點。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個子串口可產生2400bps～9600bps之間的任意波特率；

摘要：通過多串口通信技術在金剛石合成控制系統中的應用，討論了32位Windows操作系統下，VC多串口通信技術的設計與實現方法，并運用面向對象方法和多線程技術設計了一個比較完善的串口通信類。闡述了用VC開發上位機與PLC之間的串口通信程序設計方法和實現技術。

關鍵詞：串口通信；面向對象方法；多線程；PLC

1引言

傳統的金剛石合成機控制系統是由一個PLC和一個可顯示終端構成。這種傳統的控制系統一般具有如下缺點：

(1)系統所有的工作都由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的狀態很不方便，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的串口擴展方案具有成本低、速度快、控制簡單等優點，可廣泛應用于數據采集、工業控制等需要串口通訊的場合。

關鍵詞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，使用多串口單片機或專用串口擴展芯片，可供選擇的串口擴展芯片有TI等公司開發的16C554系列串口擴展芯片，該系列芯片實現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，但控制復雜，同時價格較高，主要的應用場合是PC機串口擴展產品。在僅使用單片機控制且不需要太高波特率通訊的系統中，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，軟件模擬串口存在的缺點有：一是采樣次數低，一般只能做到2次/BIT，這樣數據的正確性就難以保證；二是不能實現高波特率通訊，軟件模擬串口一般不能實現高于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串口擴展，保證了芯片工作的穩定性，設計的最高波特率完全能滿足一般系統需求，同時占用系統資源少，使用方法簡單，通訊格式可設置，與標準串口通訊格式兼容，利用該系列芯片實現串口擴展是性價比較高的串口擴展方案。

二．GM8123/25介紹

摘要：慣性導航系統具有自主性好、隱蔽性好、抗干擾能力強等優勢，被廣泛應用于航空、航天以及武器系統等領域。捷聯慣導系統是一種與載體固連的數字化慣性導航系統，數字信號傳輸與通信是導航實現的前提和基礎。利用DSP28335硬件架構，設計了捷聯慣導系統串口通信模塊，可以實現捷聯慣導系統和DSP之間的高速串口通信。通過試驗驗證了數據通信的有效性和可靠性。

關鍵詞：捷聯慣導；串口通信；DSP

1引言

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

2DSP28335及開發環境簡介

DSP（DigitalSignalProcesser）即數字信號處理器，是美國德州儀器公司（TexasInstruments，簡稱TI）研發生產的專用于數字信號處理的芯片，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，集成有專用數學計算指令集以及對內存優化能力使這款專用CPU在數字信號處理領域表現優異。由于是專用CPU，因此DSP只能用TI公司專用的軟件開發工具設計軟件，TI公司將這款軟件命名為CCS（CodeComposerStudio，CCS集成代碼開發環境）。DSP系統軟件開發工具CCS編輯、編譯、連接、軟件仿真以及硬件調試等功能于一體，操作簡單，擁有良好的人機交互界面，并支持C語言標準，編程簡單易于開發[8]。它不僅提供了配置、建立、調試、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，能夠加速程序開發進程，提高設計工作效率。

摘要：針對目前地面氣象觀測設備集成度不高、可擴展性不強等問題，中國氣象局在氣象臺站布設了綜合硬件集成控制器，已隨著新型氣象站建設投入業務運行。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中擴展應用的問題，希望對臺站綜合氣象業務人員在實際工作中有所幫助。

關鍵詞：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、信號轉換、光電隔離、數據轉換和光電轉換（光貓）等功能模塊，通過光纖將采用不同通信方式的多個設備數據進行遠距離傳輸，有效解決了氣象業務原有觀測系統“四多”和“四低”的實際問題，滿足業務發展要求。在實際業務中，地面氣象觀測場布設綜合硬件集成控制器后，相當于把以太網擴展到了觀測場，除了現有新型自動氣象站，其他一些觀測設備也可以通過綜合硬件集成控制器進行集中傳輸，實現地面氣象觀測集成系統。

1工作原理和結構

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綜合集成的硬件平臺，主要任務是實現對自動氣象站、云、能見度、天氣現象、輻射等氣象自動觀測設備的集約化管理，通過串口服務器實現各觀測設備觀測數據的RS-232/485/422傳輸到以太網傳輸模式的轉換，再通過光電轉換器實現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的集成化程度、可擴展性能、穩定性、可靠性、觀測數據的利用效率等。1.2綜合集成硬件控制器結構和功能。串口通信：串口服務器提供了8個物理串口，可以保證8套串口設備同時通信，滿足現有的地面氣象自動觀測設備接入需求。串口虛擬功能：串口服務器自帶虛擬串口驅動程序，能夠在計算機上虛擬8個串口，這些虛擬串口與串口服務器的物理串口一一對應，相當于在計算機上添加了8個串口。數據格式轉換：將非數據字典格式的氣象觀測數據轉換為數據對象字典格式的氣象觀測數據。通信協議轉換：將串口通信協議轉換成網絡通信協議，計算機與串口服務器之間通過以太網可實現相互間通信。網絡交換：綜合硬件控制器自帶網絡擴展交換機，可實現網絡交換和網絡集線功能。光電轉換：集成了光纖接口，將網絡電信號轉換為光纖信號。

2新型自動氣象站集成應用

摘要:本文主要介紹了自助式話費清單打印系統的GSM組網模式和CDMA組網模式，分析并介紹了該系統的四種組網方案以及該系統所應用的通信連接方式和使用的設備，并從實際應用中總結出該系統的性能特點。

關鍵詞:GSM組網;CDMA組網;組網方案

如今手機用戶的比率越來越高，手機成為人們聯系和交流的主要工具，對其信息的查詢則成為營業網點受理最多的業務。最初，對信息的查詢是由營業廳的業務員進行操作，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。這樣大大節約了人力物力，并顯著提高了效率。

1組網模式

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

移動電話運營商提供兩種組網模式GSM組網模式和CDMA組網模式。

摘要:本文主要介紹了自助式話費清單打印系統的GSM組網模式和CDMA組網模式，分析并介紹了該系統的四種組網方案以及該系統所應用的通信連接方式和使用的設備，并從實際應用中總結出該系統的性能特點。

關鍵詞:GSM組網;CDMA組網;組網方案

如今手機用戶的比率越來越高，手機成為人們聯系和交流的主要工具，對其信息的查詢則成為營業網點受理最多的業務。最初，對信息的查詢是由營業廳的業務員進行操作，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。這樣大大節約了人力物力，并顯著提高了效率。

一、組網模式

為了對系統實施集中監控與管理，并使自助式話費清單打印機的分布安裝點少受環境網絡狀況的影響，同時充分利用運營商能夠提供的通信線路，系統采取靈活多變的通信方式以適應不同的運營商的要求。移動電話運營商提供兩種組網模式GSM組網模式和CDMA組網模式。通信網絡利用運營商的GSM網絡，傳輸介質使用900MHZ/1800MHZ無線電，接入設備采用GSMMODEM，以撥號方式，數據傳輸速率可達9600-14400bit/s；運營商需要為每臺特種清單打印機分配SIM卡號碼，并開通數據與傳真功能。（能不能在詳細描述一下實際的運用）通信網絡利用運營商的CDMA網絡，帳務系統為前置機分配一個內網固定IP地址，通過10BASE-T接口聯入帳務系統；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設置APN或VPN，以便自助特種清單打印機可以聯入內網，并且與前置機建立通信。

二、通信連接方式及使用設備：

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

關鍵詞：VXD實時串口通信

引言

在微軟的視窗操作系統中，系統內核掌管所有的應用程序，通過獨特的任務調度算法實現CPU的分時多任務處理方式。多任務處理對大多數用戶可能是件好事，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的單任務更具吸引力。在視窗操作系統里可以進行實時通信和控制碼？答案是：VXD技術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技術解析

VXD技術可追溯到Windows3.1，它的引入就是要讓操作系統實現多工以及硬件資源的共享。為了支持多個MS-DOS任務同時執行，Windows98讓每個MS-DOS應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應用程序卻都在一個虛擬機上運行。圖1所示的結構框圖很好地說明了Windows98的整體架構。

摘要：GPS是全球定位系統的簡稱,目的是在全球范圍內對地面或空中目標進行準確定位和監測。文章討論了GPS模塊TU-30的工作原理，介紹了其在便攜式導航系統中的應用，給出了這種GPS模塊與單片機的接口電路。

關鍵詞：GPS；TU-30；單片機；衛星定位；導航

1GPS系統簡介

GPS是GlobalPositioningSystem的縮寫，即全球定位系統。其目的是在全球范圍內對地面和空中目標進行準確定位和監測。隨著全球性空間定位信息應用的日益廣泛，GPS提供的全時域、全天候、高精度定位服務將給空間技術、地球物理、大地測繪、遙感技術、交通調度、軍事作戰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設備包括測量型和導航型。其中測量型產品的精度可達到米級甚至毫米級，但至少需要兩臺（套）才能達到設計精度要求，而且其內部結構復雜，單機成本一般在幾萬到幾十萬，適合專業高精度測量環境使用；導航型產品，由于其使用者對精度要求不高，一般為幾十米，因此機器內部硬件相對簡單，只須一臺就可以完成導航工作，加之其價格相對較低，因而更有普及和推廣價值。

GPS系統一般由地面控制站、導航衛星和用戶接收機三大部分組成。導航衛星至少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。