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串列埠流控制(flow control)

原文:http://blog.csdn.net/free2011/article/details/5999325,如有侵權,請及時告知,將第一時間處理。

我們在序列通訊處理中,常常看到RTS/CTS和XON/XOFF這兩個選項,這就是兩個流控制的選項,目前流控制主要應用於調變解調器的資料通訊中,但對普通RS232程式設計,瞭解一點這方面的知識是有好處的。那麼,流控制在序列通訊中有何作用,在編制序列通訊程式怎樣應用呢?這裡我們就來談談這個問題。


   1.流控制在序列通訊中的作用
   這裡講到的“流”,當然指的是資料流。資料在兩個串列埠之間傳輸時,常常會出現丟失資料的現象,或者兩臺計算機的處理速度不同,如桌上型電腦與微控制器之間的通訊,接收端資料緩衝區已滿,則此時繼續傳送來的資料就會丟失。現在我們在網路上通過MODEM進行資料傳輸,這個問題就尤為突出。流控制能解決這個問題,當接收端資料處理不過來時,就發出“不再接收”的訊號,傳送端就停止傳送,直到收到“可以繼續傳送”的訊號再發送資料。因此流控制可以控制資料傳輸的程序,防止資料的丟失。  PC機中常用的兩種流控制是硬體流控制(包括RTS/CTS、DTR/CTS等)和軟體流控制XON/XOFF(繼續/停止),下面分別說明。


    2.硬體流控制
    硬體流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR(資料終端就緒/資料設定就緒)流控制。
    硬體流控制必須將相應的電纜線連上,用RTS/CTS(請求傳送/清除傳送)流控制時,應將通訊兩端的RTS、CTS線對應相連,資料終端裝置(如計算機)使用RTS來起始調變解調器或其它資料通訊裝置的資料流,而資料通訊裝置(如調變解調器)則用CTS來起動和暫停來自計算機的資料流。這種硬體握手方式的過程為:我們在程式設計時根據接收端緩衝區大小設定一個高位標誌(可為緩衝區大小的75%)和一個低位標誌(可為緩衝區大小的25%),當緩衝區內資料量達到高位時,我們在接收端將CTS線置低電平(送邏輯0),當傳送端的程式檢測到CTS為低後,就停止傳送資料,直到接收端緩衝區的資料量低於低位而將CTS置高電平。RTS則用來標明接收裝置有沒有準備好接收資料。
    常用的流控制還有還有DTR/DSR(資料終端就緒/資料設定就緒)。我們在此不再詳述。由於流控制的多樣性,我個人認為,當軟體裡用了流控制時,應做詳細的說明,如何接線,如何應用。


    3.軟體流控制
    由於電纜線的限制,我們在普通的控制通訊中一般不用硬體流控制,而用軟體流控制。一般通過XON/XOFF來實現軟體流控制。常用方法是:當接收端的輸入緩衝區內資料量超過設定的高位時,就向資料傳送端發出XOFF字元(十進位制的19或Control-S,裝置程式設計說明書應該有詳細闡述),傳送端收到XOFF字元後就立即停止傳送資料;當接收端的輸入緩衝區內資料量低於設定的低位時,就向資料傳送端發出XON字元(十進位制的17或Control-Q),傳送端收到XON字元後就立即開始傳送資料。一般可以從裝置配套源程式中找到傳送的是什麼字元。
    應該注意,若傳輸的是二進位制資料,標誌字元也有可能在資料流中出現而引起誤操作,這是軟體流控制的缺陷,而硬體流控制不會有這個問題。

    順便說明一下,有不少朋友問到,為什麼不在我編寫的軟體串列埠除錯助手中將流控制加進去,我最初將這個除錯工具定位在各種自動控制的串列埠程式除錯上,經過計算和實驗驗證,在設定的特定取樣週期內可以完成通訊任務,就乾脆不用流控制。而且在工控中您即使不懂流控制,也能編寫出簡單的串列埠通訊程式來,就如我寫的串列埠除錯助手。