金剛石合成控制系統中多串口通信技術的設計與實現

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；

(３) 金剛石合成工藝復雜，需控制的參數很多，但原控制系統不能對參數進行保存，這樣在根據不同產品和工藝要求對部分參數進行調整時，每次都必須重新設置所有的參數，操作非常麻煩；

（４） 界面不友好；

（５）不能通過控制系統自動考核操作人員的工作質量。

為了提高控制精度、方便操作，開發新的控制系統迫在眉睫。筆者針對以上問題，將ＩＰＣ與ＰＬＣ有機結合在一起，開發了一套新的控制系統。通過該系統可在上位機（ＩＰＣ）和ＰＬＣ之間通過ＲＳ－２３２與ＲＳ－４８５進行大量串口通信。

２　ＶＣ串口通信分析

在３２位Ｗｉｎｄｏｗｓ系統下使用ＶＣ開發串口通信程序通常有如下４種方法：

 （１）使用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司提供的名為ＭＳＣＯＭＭ的通信控件；

 （２）直接使用Ｗｉｎｄｏｗｓ應用程序接口（ＡＰＩ）；

（３）自行設計一個串口通信類；

（４）通過開發一個ＡｃｔｉｖｅＸ控件來實現串口通信功能。

在上述幾種方法中，實際上還是使用Ｗｉｎｄｏｗｓ ＡＰＩ函數，然后把串口通信的細節給封裝起來，同時提供給用戶幾個簡單的接口函數。上述幾種方法各有優缺點，但在實際情況下，大多數編程人員喜歡使用ＡＰＩ函數自行設計串口通信類。

用Ｗｉｎｄｏｗｓ ＡＰＩ函數進行串口通信的編程流程如圖１所示。其中打開串口是確定串口號與串口的打開方式；初始化串口用于配置通訊的波特率、每字節位數、校驗位、停止位和讀寫超時等；讀寫串口用于向串口進行發送數據和從串口接收數據；關閉串口用于將串口關閉并釋放串口資源（Ｗｉｎｄｏｗｓ系統下串口是系統資源）。

由于絕大多數控制系統中串口通信是比較費時的，而且監控系統還要進行數據處理和顯示等，所以一般采用多線程技術，并用ＡｆｘＢｅｇｉｎＴｈｒｅａｄ（）函數創建輔助線程來

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