嵌入式MCGS串口通信快速入门及编程实例

随着单片机处理速度的提高和成本的降低，许多传感器开始采用数字化传输方式替代过去的电压与电流等模拟传输方式，例如，温度传感器将测得的温度值通过蓝牙、红外、射频、Zigbee等接口传给上位机，而这些通信方式都离不开串口通信；对于采用TTL、RS-232、RS-485接口技术的仪表与设备，更离不开串口通信。

 为什么学习串口通信？

由于串口的灵活性和成本的低廉性，在诸如智能仪器仪表类的小型系统中应用非常广泛，无处不在。此外，随着触摸屏的推广与用户习惯的改变，嵌入式智能仪器越来越受到青睐，该类仪器不仅具有美观优质的人机交互界面，而且更方便了研究人员进行复杂的核心算法开发，在开发周期和性价比方面有独特的优势。因此，串口将外围设备与触摸屏主机很好地关联起来，形成了独具特色的应用系统，成为当前自动控制领域的一朵奇葩，占领了医疗、科研、教学、测试、工控、交通、银行、零售、物流等行业，呈现了蓬勃发展的态势，在国民经济各部门中发挥着重要的作用。鉴于此，本书采用北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的嵌入式MCGS平台，为读者展示微型系统开发过程和外围串口设备通信细节，使读者快速掌握该项技术并运用于实践，发挥广大爱好者的智慧，为经济的发展做出贡献。

 本书主要讲了哪些内容？

本书分三个逻辑板块讲解：

· 部分由三章组成，以基本概念和基础知识为主，讲述MCGSE系统组成、MCGSE中的数据类型、串口分类、串口标准等，该部分为学习串口的功

底，俗话说：“万变不离其宗”，这部分就是“宗”。

· 第二部分六章，阐述如何利用MCGSE提供的串口函数灵活地访问各种协议接口，该部分提供了一种“通信”方式，即无论什么样的数据格式、什么样的收发方式，利用该类函数都可以解决问题。

· 第三部分包括五章，重点详细讲解基于Modbus标准协议的通信，即只要仪表采用的是标准Modbus协议，都可以利用这部分的指令解决，充分利用嵌入式MCGSE底层的驱动，也就是已经封装好的协议对串口通信参数进行设置，利用丰富的SetDevice指令完成各种通信，可以说是解决Modbus协议类通信的一把“利剑”，在读写字节、字、区块以及浮点型数据方面列举了大量的实例，并对命令编写过程详尽细致地解说。

 书中内容有什么特点？

· 配套视频讲解：扫描书中二维码即可观看视频详细学习，如同老师亲临指导。

· 用实例说话：各个章节根据数据格式、数据类型、串口命令参数设置、软件架构进行剖析和编程，使读者亲临其境，如获至宝。

· 程序实例、源代码可直接调用：书中所有的程序都经过严格的审核、校对、调试与运行，有助于短时间内掌握嵌入式编程技术。

· 配套课件、源代码、程序实例、测试题及答案免费下载：http://download.cip.com.cn/html/20180301/395170103.html。

本书由张辉独立完成每个章节的代码开发、功能测试、过程撰写、习题总结、文字编排、图表制作、审核校对、美工润色等，历时三年。期间，张誉洋帮助完成了素描，张宣凯辅助实现了设备图加工，李东、张会元、张奕琛和赵晓旺对源代码进行了优化。在编撰过程中，得到了温治、冯妍卉、姜泽毅、乐恺和尹少武等几位专家的帮助与支持，同时，该书的出版得到了“洛伊教育基金”、“凤凰教育基金”和“赛迪教育基金”的鼎力资助，在此表示衷心的感谢！

由于作者水平有限，书中不足之处难免，敬请读者批评指正。

著者

本书按照开发者的学习习惯，首先简明扼要说明了串口的基本概念和基础知识，讲述了MCGSE系统组成、MCGSE中的数据类型、串口分类、串口标准等，该部分为学习串口开发的功底；其次，通过微型打印机、流量传感器、温度传感器等开发实例，详细说明了如何利用MCGSE提供的串口函数灵活地访问各种协议接口，该部分提供了一种“*通信”方式，即无论什么样的数据格式、什么样的收发方式，利用该类函数都可以解决问题；*后，重点详细讲解基于Modbus标准协议的通信，即只要仪表采用的是标准Modbus协议，都可以利用这部分的指令解决，充分利用嵌入式MCGSE底层的驱动，完美实现通信互联。书中以实例形式引导读者逐步完成串口通信编程开发，同时配套视频演示和讲解，用手机扫描二维码即可观看，易懂、易学。本书可供自动化、计算机应用、电子信息、机电一体化、测控专业的技术人员和师生参考。

本书按照开发者的学习习惯，首先简明扼要说明了串口的基本概念和基础知识，讲述了MCGSE系统组成、MCGSE中的数据类型、串口分类、串口标准等，该部分为学习串口开发的功底；其次，通过微型打印机、流量传感器、温度传感器等开发实例，详细说明了如何利用MCGSE提供的串口函数灵活地访问各种协议接口，该部分提供了一种“*通信”方式，即无论什么样的数据格式、什么样的收发方式，利用该类函数都可以解决问题；*后，重点详细讲解基于Modbus标准协议的通信，即只要仪表采用的是标准Modbus协议，都可以利用这部分的指令解决，充分利用嵌入式MCGSE底层的驱动，完美实现通信互联。书中以实例形式引导读者逐步完成串口通信编程开发，同时配套视频演示和讲解，用手机扫描二维码即可观看，易懂、易学。本书可供自动化、计算机应用、电子信息、机电一体化、测控专业的技术人员和师生参考。

第1章认识MCGS1

1.1组态软件发展概况1

1.2嵌入式MCGS体系结构5

1.3MCGSE功能特点7

第2章数据结构9

2.1机器数与真值9

2.2数据编码10

2.2.1原码10

2.2.2反码10

2.2.3补码11

2.3数据类型12

2.3.1开关型12

2.3.2数值型14

2.3.3字符型16

2.4十六进制转浮点型18

2.4.1手动转换过程18

2.4.2MCGSE转换过程19

第3章初识串口26

3.1串口引脚26

3.2串口及串口连接形式28

3.2.1台式机串口30

3.2.2USB转串口30

3.3串行通信接口标准36

3.3.1RS-232C标准37

3.3.2RS-422与RS-485标准41

3.4串口调试工具44

3.4.1串行通信口测试器44

3.4.2串口助手47

3.4.3串口调试助手49

3.4.4雪莉蓝串口调试助手49

第4章通信之自发自收——单机通信51

4.1实时数据库52

4.2运行策略53

4.2.1设置串口参数策略54

4.2.2发送命令策略58

4.2.3定时接收数据59

4.3程序运行61

第5章通信之只收不发——转速测量66

5.1变量定义与构件关联68

5.2策略组态70

5.3程序执行74

第6章通信之只发不收——微型打印77

6.1自由编程78

6.2驱动编程81

第7章通信之字节会话——流量测量87

7.1操作模式与命令格式88

7.2变量组态与窗口组态93

7.3数据解析96

7.3.1串口参数设置96

7.3.2进入操作模式97

7.3.3进入用户模式98

7.3.4进入流量连续输出模式100

7.3.5进入瞬时流量查询模式102

7.3.6自动校零103

7.3.7读传感器信息105

7.3.8读取满量程流量112

7.4循环策略113

第8章编程之自由指令——温度控制118

8.1硬件参数设置119

8.2数据格式120

8.3组态过程121

第9章通信之Modbus——温度测量126

9.1硬件连接与指令生成127

9.2逐字节发送128

9.3变量定义及窗口组态128

9.4策略组态及脚本程序130

第10章Modbus通信之CRC校验——CRC计算134

10.1手动查表计算CRC135

10.2MCGS计算CRC138

10.2.1数据库组态139

10.2.2界面组态140

第11章Modbus通信之单字读写——温湿度测量143

11.1莫迪康ModbusRTU144

11.1.1通信协议144

11.1.2设备指令145

11.1.3通信过程监测147

11.2温湿度信号输入148

11.2.1通信参数149

11.2.2数据帧格式150

11.3MCGSE组态过程152

11.3.1设备组态152

11.3.2数据组态与窗体组态154

11.3.3策略组态155

11.4继电器输入与输出156

11.4.1设备组态157

11.4.2窗口组态与数据库组态159

第12章Modbus通信之多址读写——多路温湿度测量162

12.1通信指令解析163

12.2读指令与返回指令164

12.3写指令167

12.4设备指令168

12.5设备组态169

12.6数据组态与窗体组态170

12.7策略组态173

第13章Modbus通信之区块读写——电阻校准176

13.1硬件连接与设置176

13.2指令解析177

13.3窗口组态与执行脚本179

第14章Modbus通信之浮点读写——功率计算189

14.1功率表设置190

14.2通信指令解析193

14.2.1读指令与返回指令195

14.2.2写指令与返回指令198

14.3MCGS莫迪康指令201

14.4MCGS组态205

14.4.1数据组态与窗口组态205

14.4.2按钮脚本程序206

附录ASCII表213

参考文献217

二维码讲解清单

本书按照开发者的学习习惯，首先简明扼要说明了串口的基本概念和基础知识，讲述了MCGSE系统组成、MCGSE中的数据类型、串口分类、串口标准等，该部分为学习串口开发的功底；其次，通过微型打印机、流量传感器、温度传感器等开发实例，详细说明了如何利用MCGSE提供的串口函数灵活地访问各种协议接口，该部分提供了一种“*通信”方式，即无论什么样的数据格式、什么样的收发方式，利用该类函数都可以解决问题；*后，重点详细讲解基于Modbus标准协议的通信，即只要仪表采用的是标准Modbus协议，都可以利用这部分的指令解决，充分利用嵌入式MCGSE底层的驱动，完美实现通信互联。书中以实例形式引导读者逐步完成串口通信编程开发，同时配套视频演示和讲解，用手机扫描二维码即可观看，易懂、易学。本书可供自动化、计算机应用、电子信息、机电一体化、测控专业的技术人员和师生参考。

《嵌入式MCGS串口通信快速入门及编程实例》通过典型开发实例引导，100多个二维码视频教学（二维码随正文介绍，分别印刷在相应小节和案例处），帮助读者透彻理解嵌入式MCGS串口通信的各关键细节，快速掌握该项技术并运用于实践。全书内容具有如下特点： 
1配套视频讲解：扫描书中二维码即可观看视频详细学习，如同老师亲临指导。
用实例说话：各个章节根据数据格式、数据类型、串口命令参数设置、软件架构进行剖析和编程，使读者亲临其境，如获至宝。
3 程序实例、源代码可直接调用：书中所有的程序都经过严格的审核、校对、调试与运行，有助于短时间内掌握嵌入式编程技术。
4 配套课件、源代码、程序实例、测试题及答案免费下载：以复制链接https://pan.baidu.com/s/1HPziuoh_ctUGXk3Om9TQsg  （提取码：j1s4） 直接免费下载。