基于Matlab GUI的串口通信編程實(shí)現(xiàn)
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obj即為使用創(chuàng)建串口對(duì)象函數(shù)的返回值；PropertyName為串口通信參數(shù)，如baudrate，startbits等。
(4)從串口讀寫數(shù)據(jù)。在前面三個(gè)步驟正常完成后，即可以從串口讀數(shù)據(jù)或者向串口寫數(shù)據(jù)，也就是接收或者發(fā)送數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)讀串口功能的函數(shù)有多個(gè)。其區(qū)別在于根據(jù)到達(dá)串口數(shù)據(jù)的類型選擇合適的讀函數(shù)。主要包括：fgetl，fgets，fread，fscanf。這里主要介紹fread，fread函數(shù)實(shí)現(xiàn)從串口讀入二進(jìn)制數(shù)據(jù)。fread的實(shí)現(xiàn)形式為：
A=fread(obj，size)
A為讀入的數(shù)據(jù)，以數(shù)組的形式存儲(chǔ)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)形式為字節(jié)；obj即為使用創(chuàng)建串口對(duì)象函數(shù)的返回值；size指定一次讀操作讀入字節(jié)的個(gè)數(shù)。實(shí)現(xiàn)寫串口的函數(shù)有兩個(gè)，分別為fwrite和fprintf。fwrite以二進(jìn)制形式向串口寫入數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)形式為：
fwrite(obj，A)
obj即為使用創(chuàng)建串口對(duì)象函數(shù)的返回值；A為寫入的數(shù)據(jù)，以數(shù)組形式存儲(chǔ)。fwrite以文本形式向串口寫入數(shù)據(jù)，即以ASCII碼的形式向串口寫數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)形式為：
fprintf(obj，'cmd')
obj即為使用創(chuàng)建串口對(duì)象函數(shù)的返回值；cmd為寫入的文本數(shù)據(jù)，以數(shù)組形式存儲(chǔ)。
(5)關(guān)閉串口以及釋放串口對(duì)象占用的存儲(chǔ)空間。關(guān)閉串口函數(shù)為：fclose(obj)。釋放串口對(duì)象占用的內(nèi)存空間，函數(shù)為：delete(obj)。釋放串口對(duì)象在Matlab工作區(qū)中占用的存儲(chǔ)空間，函數(shù)為：clear obj。
以上5步是建立串口通信過程到關(guān)閉串口，釋放串口占用資源的基本步驟。基本步驟可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)收發(fā)數(shù)據(jù)。其例程如下：
運(yùn)行以上語句后，顯示的結(jié)果如下：
串口數(shù)據(jù)接收完畢后，需要關(guān)閉串口，并釋放串口對(duì)象占用的資源，使用的命令如下：
2．2 串口中斷設(shè)置及中斷處理函數(shù)
要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收發(fā)數(shù)據(jù)，還需要定義串口中斷處理函數(shù)以及觸發(fā)串口中斷的方式。定義串口中斷處理函數(shù)也就是定義串口數(shù)據(jù)接收或者發(fā)送函數(shù)。定義觸發(fā)串口中斷的方式其目的是為了在串口檢測(cè)到接收數(shù)據(jù)的時(shí)候，通知并啟動(dòng)串口數(shù)據(jù)接收函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收操作；在串口輸出緩存為空的時(shí)候，通知啟動(dòng)串口數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)。
(1)觸發(fā)串口中斷的方式。在Matlab串口通信編程中，Matlab通過檢測(cè)到串口通信事件，從而觸發(fā)串口中斷。涉及到串口讀寫的事件包括：Bytes available，Output empty。其中Bytes available事件有兩種：一種是接收到的字符數(shù)達(dá)到人工設(shè)定的數(shù)目時(shí)，則系統(tǒng)產(chǎn)生該事件；另一種是當(dāng)接收到指定字符時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生該事件。Output erupty事件是在系統(tǒng)檢測(cè)到輸出緩存區(qū)為空時(shí)，產(chǎn)生該事件。
Bytes available事件需要事先設(shè)置?？梢允褂煤瘮?shù)：set(obj，'By tesAvailableFcnMode'，'byte')；set(obj，'BytesAvailableFcn-Count'，240)；以上兩個(gè)函數(shù)設(shè)置當(dāng)串口檢測(cè)到輸入緩存中到達(dá)了240個(gè)字符的數(shù)據(jù)時(shí)，則觸發(fā)串口中斷。另外，也可以設(shè)置為當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到某個(gè)字符達(dá)到串口，則觸發(fā)串口中斷。其設(shè)置函數(shù)為：set(obj，'BytesAvailableFcnMode'，'terminator')；set(obj，'terminator'， 'H')。以上兩個(gè)函數(shù)設(shè)置當(dāng)串口檢測(cè)到字符H時(shí)，則觸發(fā)串口中斷。
輸出緩存為空事件的產(chǎn)生。該事件由系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)產(chǎn)生，不需要用戶特別設(shè)置。該事件一般在輸出緩存中的最后一個(gè)字符發(fā)送完畢后產(chǎn)生。用戶可以定義該事件引起的串口中斷處理函數(shù)。
(2)串口中斷處理函數(shù)。串口中斷處理函數(shù)可以根據(jù)用戶需要自行定義。如串口讀中斷處理函數(shù)可以這樣定義：obj．BytesAvailableF-cn=@reeeiveData。receiveData即為串口讀中斷處理函數(shù)。在讀中斷處理函數(shù)中可以進(jìn)行串口讀操作。即將輸入緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)讀到用戶自定義的存儲(chǔ)變量中，以備后續(xù)的數(shù)據(jù)處理與分析。類似可以定義輸出緩存為空時(shí)觸發(fā)的串口中斷處理函數(shù)：obj．OutputEmptyFcn=@write-Data。
本文開發(fā)的串口通信程序用于接收采集IMU(Inertial Measurement Unit)輸出的加速度計(jì)和陀螺的測(cè)量數(shù)據(jù)。通過定義串口讀中斷事件和串口中斷處理函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，并以Matlab圖形方式實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)。
評(píng)論