上下位机串口通信遭遇的问题

qiwan

上下位机串口通信遭遇的问题 [复制链接]

labview上位机向单片机发送一组字符串:单字符0、单字符1、单字符2、单字符3、单字符4；其中单字符0固定为a；
      单字符1在上位机中可通过下拉列表控件编辑5个选项：a b c d e
      单字符2在上位机中可通过下拉列表控件编辑5个选项：a b c d e
      单字节3固定为回车符
      单字节4固定为换行符。
比如单字符1选择为a，单字符2选择为e，则此时，上位机向单片机发送的字符串为：
aae回车符换行符，该组字符对应的十六进制分别为：0x61 0x61 0x65 0x0D 0x0A。


上位机向单片机发送字符串时，产生串口中断，单片机开始接收数据:0x61,0x61,0x65,
并在遇到0x0D时不再接收数据,且在遇到0x0A时关闭串口中断。
即单片机只接收了前三个字符：a a e，并保存在unsigned char USART_RX_BUF[3]中。
即USART_RX_BUF[0]=0x61,USART_RX_BUF[1]=0x61,USART_RX_BUF[2]=0x65;
在单片机程序中有如下选择语句：
switch(USART_RX_BUF[1])
{
        case 'a':Start_Frequency=25;break;
        case 'b':Start_Frequency=26;break;
        case 'c':Start_Frequency=27;break;
        case 'd':Start_Frequency=28;break;
        case 'e':Start_Frequency=29;break;
        default:break;
}
switch(USART_RX_BUF[2])
{
    case 'a':End_Frequency=29;break;
        case 'b':End_Frequency=30;break;
        case 'c':End_Frequency=31;break;
        case 'd':End_Frequency=32;break;
        case 'e':End_Frequency=33;break;
        default:break;
}

上文有提到，单字符1和单字符2可通过上位机的下拉列表输入控件实现多种选择，最终
是为了实现Start_Frequency和End_Frequency的多个选择。
单片机程序main.c中主要的功能是测量温度和幅度，然后将温度和幅度数据上传给上位机。

在调试过程中，让我疑惑不解的是：比如
(1)通过上位机向单片机发送字符串：aae回车符换行符，单片机接收前3个字符，所以有
     USART_RX_BUF[0]=0x61,USART_RX_BUF[1]=0x61,USART_RX_BUF[2]=0x65；
     此时的Start_Frequency=25,End_Frequency=33;
     但是单片机上传给上位机的数据明显不对；
(2)如果在单片机中直接初始化USART_RX_BUF[3],即
    USART_RX_BUF[0]=0x61,USART_RX_BUF[1]=0x61,USART_RX_BUF[2]=0x65；
    此时的Start_Frequency当然仍是25,End_Frequency也是33;
    这个时候单片机上传给上位机的数据才是正确的。
原因在哪里呢？
我有考虑过上面的switch(USART_RX_BUF[1])和switch(USART_RX_BUF[2])，会不会以为串口
多次收发过程中，会改变第一次收到的UASRT_RX_BUF[1]和USART_RX_BUF[2]的值,从而导致
后面的Start_Frequency和End_Frequency的设置改变。
如果是这样的话，我我应该怎样保存我第一次收到的UASRT_RX_BUF[1]和UASRT_RX_BUF[2],
来保证这两个数据不管串口通信如何进行收发，都不会改变呢？
之所以会有这样的考虑，是因为在多次调试过程中，发现，只要UASRT_RX_BUF[1]和
UASRT_RX_BUF[2]在main函数一开始就直接初始化，而不通过上位机串口通信来设置，
上位机上的数据就总是对的。
一旦通过上位机来控制UASRT_RX_BUF[1]和UASRT_RX_BUF[2]，上位机的程序就完全不对。


这就是我目前的困难，坛友们有什么建议吗？求指教！谢谢

qiwan

之前我使用过一个Switch(UASRT_RX_BUF[0])，只通过判断单字符0来实现Start_Frequency和End_Frequency的多种设置，上位机上的数据显示是正确的。难道这两个switch语句有问题吗?

qiwan

也就是说，到底是下位机接收的USART_RX_BUF[1]和USART_RX_BUF[2]有问题？还是上述的两个switch语句有问题？

qiwan

刚刚重新试了一下，发现在串行通信最开始的时候，也就是最开始上位机接收到的数据是正确的，但是很快就不对了。我个人觉得还是USART_RX_BUF[1]和USART_RX_BUF[2]的问题，但具体到底是什么问题，我还不太清楚。最有可能的应该是串口通信过程中数据不断被改变导致USART_RX_BUF[1]、USART_RX_BUF[2]会发生变更。

Study_Stellaris

我觉得楼主你的思路已经有点开始混乱了，但你开始混乱的时候，你需要抽丝剥茧，逐个查找。
这个问题，我觉得你可以分开来测试。
测试单片机数据是否正常：在 PC 上用串口调试助手，模拟你的上位机发送数据，看回来的数据到底是什么。
测试上位机数据发送是否正常：可以在 PC 开一对虚拟串口，我一般用 com0com，用上位机连接到其中之一，用串口调试助手连接另一个，测试看上位机对数据的接收和发送是否有问题。
多做一些测试，问题自然就找到了。

qiwan

如果原因是USART_RX_BUF[1]和USART_RX_BUF[2]，那到底是上位机没发送好，还是下位机没接收好？刚刚对上位机的各个阶段的数据进行监控，发现上位机确实发送好了。难道真的是下位机没有接收好？可是，下位机接收的数据不对，不对在哪里？

zhaojun_xf

涉及到与串口通信的项目，必须分为两步完成，一就是单片机与串口调试软件，保证单片机收发都是增强的，因为串口调试软件是一定不会错的；二才是用单片机与自己的上位机软件通过。

一就是说，必须要保证一方决定正确，才好找原因。

Study_Stellaris

qiwan 发表于 2014-12-3 10:15
如果原因是USART_RX_BUF[1]和USART_RX_BUF[2]，那到底是上位机没发送好，还是下位机没接收好？刚刚对上位机 ...

判断下位机有没有接收好，你可以写个简单的 if elseif 来逐个字节地判断，然后设置断点，判断一下。

qiwan

超级感谢两位版主的帮忙，一直在纠结上位机和下位机的通信问题，却忘记了得力的串口调试助手。
(1)用串口调试助手向单片机发送字符串:Aae回车符换行符，十六进制显示为：41 61 65 0D 0A
    得到的数据是这样的：
串口调试助手第一次发送上述字符串，单片机第一次返回的数据：
41 15 19 4D 00 4E
    15 19 4D 00 4E
    15 19 4D 00 4E
    00 00 00 00 00
    19 21 C8 00 00 00 80
串口调试助手第二次发送上述字符串，单片机第二次返回的数据：
41 15 19 4D 00 4E
   15 19 4D 00 4E
   15 19 4D 00 4E
   41 61 65 0D 0A
   19 21 C8 00 00 00 80
串口调试助手第三次发送上述字符串，单片机第三次返回的数据：
41 15 19 4D 00 4E
   15 19 4D 00 4E
   15 19 4D 00 4E
   41 61 65 0D 0A
   19 21 C8 00 00 00 80

——————————————————————————————
上面标红的数据：串口调试助手给单片机发送数据，单片机一旦接收到
数据，就将接收到的数据保存在字符数组USART_RX_BUF[5]中，并返回给
串口调试助手。
很意外的发现：串口调试助手第一次虽然发送的是：41 61 65 0D 0A
但单片机返回的并不是41 61 65 0D 0A，而是00 00 00 00 00。
而程序接下来执行并返回给助手的数据全部是错误的。
(2)接下来不用串口调试助手发送数据，而是直接在main函数的while(1)的一开始
就字节直接初始化USART_RX_BUF[5]:
  while(1)
    {

  USART_RX_BUF[0]=65;   // 0x41
  USART_RX_BUF[1]=97;  //0x61
  USART_RX_BUF[2]=101;//0x65
  USART_RX_BUF[3]=13;//0x0D
  USART_RX_BUF[4]=10;//0x0A

            ...
            ...
            ...
    }
单片机第一次返回的数据为：
41 16 21 19 00 51
   15 19 38 00 4F
   16 11 D0 00 4C
   41 61 65 0D 0A
   19 21 C8 00 00 00 80

___________________________________
程序执行下来所有的数据都是我期望的。
***************************************
也就是说，在用串口调试助手时发现，单片机返回我所期望的数据，需要满足：
上位机发送了   41 61 65 0D 0A,第一次返回的也必须是41 61 65 0D 0A.
否则，即使第二次第三次第n次返回的值是41 61 65 0D 0A，
返回的值都是正确的，但第一次返回的值不对，都是徒劳的。
于是，我就在while(1)中加了一个判断语句:
    while(1)
    {

        data[15]=USART_RX_BUF[0];
        data[16]=USART_RX_BUF[1];
        data[17]=USART_RX_BUF[2];
        data[18]=USART_RX_BUF[3];
        data[19]=USART_RX_BUF[4];
        if((data[15]!=0)&&(data[16]!=0)&&(data[17]!=0)&&(data[18]!=0)&&(data[19]!=0))
        {
               ...
        }
              ...
}       

因为第一次返回的数值是00 00 00 00 00，既然不对，那我就放弃不要了，
第二次返回的数值是 41 61 65 0D 0A，那么就从第二次开始，程序接着往下执行。
于是，结果就对了。
下午的调试过程就是这样的。
很感谢两位版主的提醒,谢谢！
至于第一次返回的值为什么是00 00 00 00 00,我觉得可能是单片机还没来得及读
串口调试助手发送来的数据，就直接给助手返回数据了。

qiwan

谢谢

zhaojun_xf 发表于 2014-12-3 10:31
涉及到与串口通信的项目，必须分为两步完成，一就是单片机与串口调试软件，保证单片机收发都是增强的，因为串口调试软件是一定不会错的；二才是用单片机与自己的上位机软件通过。

一就是说，必须要保证一方决定正确，才好找原因。

qiwan

谢谢帮忙！

Study_Stellaris 发表于 2014-12-3 10:33
判断下位机有没有接收好，你可以写个简单的 if elseif 来逐个字节地判断，然后设置断点，判断一下。

qiwan

恩，确实有点混乱，找不到问题所在，有些着急了。不过，真的很谢谢版主们的帮忙！

Study_Stellaris 发表于 2014-12-3 10:12
我觉得楼主你的思路已经有点开始混乱了，但你开始混乱的时候，你需要抽丝剥茧，逐个查找。
这个问题，我觉得你可以分开来测试。
测试单片机数据是否正常：在 PC 上用串口调试助手，模拟你的上位机发送数据，看回来的数据到底是什么。
测试上位机数据发送是否正常：可以在 PC 开一对虚拟串口，我一般用 com0com，用上位机连接到其中之一，用串口调试助手连接另一个，测试看上位机对数据的接收和发送是否有问题。
多做一些测试，问题自然就找到了。

Study_Stellaris

qiwan 发表于 2014-12-3 16:36
恩，确实有点混乱，找不到问题所在，有些着急了。不过，真的很谢谢版主们的帮忙！

1. 很意外的发现：串口调试助手第一次虽然发送的是：41 61 65 0D 0A
   
2. 但单片机返回的并不是41 61 65 0D 0A，而是00 00 00 00 00。

复制代码

这部分可以在认真查找一下单片机的程序，会什么返回的是 0.
不客气哦，加油，看你写贴还用颜色标注，说明你是一个很认真的人，保持这样的好习惯。