C语言实现串口通讯：三线多环回型结构设计与编程

"基于C语言的串口通讯程序设计" 在微计算机系统和大型系统中，串口通讯（通常指的是RS-232标准）是一种广泛应用的通信方式，它以其简单的连线、长距离通信的优点被广大用户所接受。尽管标准RS-232电缆可以用于各种微型计算机，但许多微机系统采用改良的全双工RS-232电缆，这些电缆可能包含非标准的485端口和6811或68HC11类型的集成电路串行485驱动器。设计串口通信时，需要确保电缆连接的谨慎和安全性。 本文主要关注的是三线多环回型结构电缆的构建以及如何使用C语言编写程序来实现计算机与串口接收设备之间的稳定通信。这种结构的电缆通常包括三条线：一条数据线、一条发送线和一条接收线，它允许数据双向传输。C语言作为底层编程语言，适合编写这类通信程序，因为它提供了对硬件直接访问的能力，且代码效率高，便于调试和维护。 在C语言中，实现串口通信通常涉及到以下几个关键步骤： 1. **初始化串口**：首先，需要设置串口参数，如波特率（常见的有9600、19200、38400等）、数据位（通常为8位）、停止位（1位或2位）和奇偶校验（无校验、奇校验或偶校验）。这通常通过操作系统提供的API函数完成，例如在Windows中使用`CreateFile`、`DCB`结构和`SetCommState`等函数，在Linux中则可能涉及`open`、`termios`结构和`tcsetattr`函数。 2. **打开串口**：调用相应的函数打开串口设备，获取通信句柄，为后续的数据传输做好准备。 3. **配置缓冲区**：设置串口输入和输出缓冲区的大小，以控制数据的接收和发送速率。 4. **数据传输**：使用`WriteFile`（Windows）或`write`（Unix-like系统）函数发送数据，而`ReadFile`或`read`函数用于接收数据。在实际应用中，通常会使用循环或事件驱动的方式来处理数据的读写。 5. **错误处理和中断**：在进行串口通信时，需要处理可能出现的错误，如超时、数据校验失败等，并实现中断处理，确保程序在异常情况下能够正常恢复。 6. **关闭串口**：在通信结束后，通过`CloseHandle`（Windows）或`close`（Unix-like系统）关闭串口，释放资源。 在实现过程中，还需要考虑同步问题，尤其是在多线程环境中，可能需要使用互斥锁等同步机制来避免数据冲突。此外，对于长距离通信，可能还需要考虑信号衰减和噪声干扰，可能需要添加适当的信号调理电路或使用RS-485等增强型通信协议。 本文作者黎步银、姜胜林、吕文中和周东祥来自华中科技大学电子科学与技术系，他们通过详细介绍三线多环回型结构电缆的设计和C语言编程实现，旨在提供一个简单且稳定的串口通信方案，便于读者理解和应用。