摘 要：以水轮发电机组流量效率监测系统为例，介绍利用labwindows／cvi实现的上位机和监测仪之间的串行通信。
关键词：虚拟仪器；串行通信；labwindows／cvi
realization of serial communication based on labwindows／cvi
huangtian－shu，lishi－han，huangmian－hua
（school of electronic information，wuhan university，wuhan 430072，china）
abstract：this paper presents the application of virtual instrument technologytotheflux and efficiency monitoring system of a hydroelectric gen－erating set．this systemuses labwindows／cvito realize the serial communication between the pcand the instrument．
keywords：virtualinstrument；serialcommunication；labwindows／cvi
1 实现串行通信的两种基本方法
1．1 调用windows api函数
windows操作系统通过winapi函数为应用程序提供编程接口和执行环境。串行通信时，用creatfile函数打开串口，并配置串行端口的通信参数，用write－file函数向串行端口写入数据，readfile函数读取串口中的数据。通信结束时必须用closehandle函数关闭串口，当此函数返回true时，关闭动作完成。
1．2 使用mscomm控件
为了简化串行通信编程，microsoft公司提供了一种activex控件mscomm。使用串口之前要先设置属性mscomm1－＞portopen＝true打开串口，使用完之后设置portopen＝false关闭串口，串口的通信功能都要在portopen的true和false之间完成。
2 lab windows／cvi简介
2．1 简介
labwindows／cvi是ni公司开发的32位面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台，可以在多种操作系统下运行。它将功能强大、使用灵活的c语言平台与用于数据采集、分析和表达的测控专业工具有机地结合起来，为熟悉c语言的开发人员建立检测系统、自动测量系统、过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境。在虚拟仪器系统开发中，与其他编程语言相比，它提供丰富的虚拟仪表控件，使界面非常类似传统仪器；它具有很好的硬件接口功能，几乎为所有的数据卡、采集仪器之类的采集设备都提供了cvi专 门的驱动程序，这不仅使得编程方便，还使程序稳定可靠；它集成了许多工业用的数学分析功能，如：傅立叶变换、功率谱分析、统计分析等，而且，要实现这些分析功能只需要简单地调用几个库函数。
2．2 labwindows／cvi中的rs－232函数
cvi提供了专门的rs－232通信函数库。
（1）打开／关闭函数：opencom，opencomconfig和closecom。
（2）i／o读写函数：总计有7组函数，以下为其中常用的四组：
comrd：从串口的接收缓冲区读指定长度的字符；comrdbyte：从串口的接收缓冲区读取一个字符；comwrt：向串口的输出缓冲区中写指定长度的字符；comwrtbyte：向串口的输出缓冲区中写一个字符。
（3）xmodem函数：它使用了一种包含出错检测的文件传输协议进行串口通信。在这种协议中，文件通过信息包来传送，信息包中不仅包括了文件中的数据，还包括了校验和同步信息。
（4）串口控制函数：总计有7组函数，以下为其中常用的四组：
setcomtime：设置i／o操作超时的时间限制；
setctsmode：禁止或允许硬件握手并设置硬件握手方式；flushinq／flushoutq：清空输入／输出队列。
（5）状态函数：主要包括端口状态信息和通信错误代码信息等。
（6）回调函数installcomcallback：为指定的串口安装回调函数。在lab windows／cvi中提供了两种机制实现串口通信（即查询或使用回调函数）。在windows操作系统下，回调函数有可能由于消息堵塞造成数据的丢失，因此，对于通讯速率较高的场合最好使用查询的机制。
3 实例
3．1实例简介
水轮发电机组流量效率监测系统是由监测仪和上位机（即pc机或ipc）构成的虚拟仪器系统。系统中监测仪的基本功能是测量机组当前运行状态，各相关部件的压力以及流量和效率等参数。但是，由于监测仪一般由单片机构建，它本身的存贮、处理和显示功能有限。系统中的高级数据分析处理功能，如长期的（一年或半年）在不同水头下机组效率和耗水率的变化情况，不同出力情况下机组效率和耗水率的变化情况，机组用水量的变化趋势等这些功能就要借助上位机才能实现。因为该系统中通信数据量不大，对通信速率的要求不高，所以，监测仪和上位机之间采用串行通信。
3．2 通信协议
系统的通信参数为：波特率9600bps，没有奇偶校验，8位数据位，1位停止位。
流量效率监测仪的通信协议帧的构成见表1。
