引言

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，以及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)之間的通信以及計(jì)算機(jī)與各類工業(yè)設(shè)備之間通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換［1］得到越來越廣泛的應(yīng)用。串口數(shù)據(jù)的監(jiān)控和分析系統(tǒng)在生產(chǎn)及科研中也迅速地得到應(yīng)用。由于RS-232串口在串行通信方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。RS-232串口在串口通信方面的應(yīng)用如此廣泛，研究串行數(shù)據(jù)分析器以達(dá)到直觀的觀察串口通信的數(shù)據(jù)是很有意義的?，F(xiàn)在各類串口數(shù)據(jù)分析器廣泛應(yīng)用于有線網(wǎng)絡(luò)，成為一類極有用的測試和維護(hù)工具。

　　1RS-232串口電平轉(zhuǎn)換

　　由于單片機(jī)輸入、輸出電平是TTL電平，而PC配置的是RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口，二者的電氣規(guī)范不一致，因此，要完成單片機(jī)與PC的數(shù)據(jù)通信，必須對單片機(jī)輸出的TTL電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。MC1488將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS-232電平，其供電電壓為±12V，MC1489則把RS-232標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換為TTL，供電電壓為+5V，因此電路中除系統(tǒng)的+5v電源外，另外需要±12v電源。這對不具備±12v電源的單片機(jī)系統(tǒng)來說很麻煩，因此本電路用標(biāo)準(zhǔn)的RS-232芯片MAX232進(jìn)行RS-232與TTL之間的電平轉(zhuǎn)換。

　　2串口數(shù)據(jù)分析器鍵盤及LCD顯示設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)的鍵盤系統(tǒng)要完成如下功能：波特率選擇、數(shù)據(jù)格式輸出選擇、增/減、確定等5個(gè)按鍵。鍵盤設(shè)計(jì)方案常見的有兩種，第一是矩陣式，第二是獨(dú)立式。由于本系統(tǒng)所涉及到的按鍵不多，易采用獨(dú)立式的?；谝陨险f明本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)以下按鍵：開始按鈕、波特率設(shè)置按鈕、格式輸出按鈕、增/減按鈕和確定按鈕等。由于單片機(jī)Stc12c5a60s2［4］是增強(qiáng)型CPU，所以各按鍵不必接上拉電阻。按鍵與Stc12c5a60s2芯片的接口如圖1（a）所示

　　各按鍵功能如下：

　?。?）波特率選擇按鈕：當(dāng)按下波特率設(shè)置按鈕，在LCD屏幕將顯示如圖2（a），此時(shí)可以利用增/減按鈕移動(dòng)箭頭，當(dāng)箭頭移動(dòng)到所需波特率時(shí)按下確定鍵波特率即可生效。

　?。?）格式選擇按鈕：當(dāng)按下格式選擇按鈕，在LCD屏幕將顯示如圖2（b），此時(shí)可以利用增/減按鈕移動(dòng)箭頭，當(dāng)箭頭移動(dòng)到所需格式輸出時(shí)按下確定鍵輸出格式即可生效。

　　（3）增/減按鈕：與波特率選擇按鈕或格式選擇按鈕一起來進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)的設(shè)置。設(shè)置好后，按下“確定按鈕”即可保存設(shè)置。

　　（4）確定按鈕：按下該按鈕，所有進(jìn)行的參數(shù)設(shè)置都將得到保存生效，并且返回監(jiān)視串口數(shù)據(jù)狀態(tài)。本設(shè)計(jì)采用MPG240128液晶模塊為圖形點(diǎn)陣式液晶，不僅可以顯示數(shù)字、字符等內(nèi)容，還可以顯示漢字和任意圖形，其與單片機(jī)的接口如圖1（b）。

　　3軟件設(shè)計(jì)及測試結(jié)果

　　設(shè)計(jì)思路：在主程序里完成一下任務(wù)：LCD初始化、選擇默認(rèn)波特率、清屏后顯示開機(jī)畫面、準(zhǔn)備讀取串口數(shù)據(jù)、按鍵掃描與控制等。上述初始化程序可以放在一個(gè)函數(shù)（系統(tǒng)初始化函數(shù)）里面。

　　LCD的初始化：主要是初始化顯示方式，文本區(qū)和圖形區(qū)的顯示地址的初始化，字體的選擇的初始化等。按鍵掃描及控制：本系統(tǒng)的按鍵相對比較復(fù)雜，其程序也較為復(fù)雜，很多的地方都涉及到一鍵多義的處理。主要的功能鍵有波特率選擇鍵、格式選擇鍵、確定鍵、增/減按鍵等。圖2分別為按下波特率選擇按鈕（a）、按下格式輸出選擇按鈕（b）和某次選擇十進(jìn)制格式輸出（c）的測試結(jié)果。

　　4結(jié)語

　　本文主要介紹了RS-232串口數(shù)據(jù)分析器的各部分硬件工作原理和軟硬件測試結(jié)果。在硬件的設(shè)計(jì)中主要介紹了電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)、MPG240128與Stc12c5a60s2的接口電路的設(shè)計(jì)等。其中，LCD顯示的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。測試結(jié)果表明各部分軟硬件能夠各司其職，協(xié)同工作，取得了良好的效果，實(shí)現(xiàn)了對一路串口的串行數(shù)據(jù)的監(jiān)視和以不同的格式顯示的目標(biāo)。