通俗易懂!單片機與Matlab的串口通信
Matlab提供了對串口進行打開、關閉、以及串口參數設置等操作的一系列函數。利用這些函數可以選擇串口號、 設置串口通信參數( 波特率、 數據位、停止位、 校驗位等)、進行中斷控制、流控制。從建立串口通信到結束串口通信的完整流程包括以下幾個步驟:
1、創建串口對象，實現該功能的函數為：
obj=serial(port,'PropertyName',PropertyValue,....);
例如:obj= serial(com3,'BaudRate'4800)
或使用以下默認設置，創建串口對象，在命令串口輸入以下代碼，第二句是查看其obj默認狀態
obj = serial('com3');
obj
其中有兩個重要設置項
BaudRate: 9600 % 波特率默認9600
Terminator: 'LF' %串口觸發字符“換行符”
2、設置或者修改串口通信參數，實現該功能的函數為：
set(obj,'PropertyName',PropertyValue,);
例如：set(obj,'BaudRate'4800);
這樣，我們就發現串口的一些基本設置，可以在創建串口時設置，也可以創建串口之后再進行設置。
3、打開串口，實現該功能的函數為：
fopen(obj);
obj即為前邊創建的串口對象。
其中，步驟2和3順序是完全可以顛倒的。
4、從串口讀寫數據，在前面三個步驟正常完成后, 即可以從串口讀數據或者向串口寫數據, 也就是接
收或者發送數據。
這里我介紹幾個常用函數，讀函數：fread,fscanf;寫函數：fwrite,fprintf.
A = fread(obj,size); %從串口obj讀取size字節長短的二進制數據，以數組形式存于A
str = fscanf(obj); %從串口obj讀取字符或字符串(ASCII碼)形式數據，以字符數組形式存于str
fwrite(obj,A); % 以二進制形式向obj寫入數據A
fprintf( obj,str); %以字符(ASCII碼)形式向串口寫數據str(字符或字符串)
5、關閉串口以及釋放串口對象占用的存儲空間。
fclose(obj); % 關閉串口
delete(obj); % 釋放串口對象占用的內存空間,
clear obj; % 釋放串口對象在Matlab工作區中占用的存儲空間
下一篇講解著幾個函數在實際的應用及不足。
實例1：在51單片機下載串口代碼后，在matlab上執行如下代碼：
[plain] view plain copysr3 = serial('COM3'); % 使用默認設置創建串口sr3
fopen(sr3); %打開串口
fprintf(sr3,'xxx'); % 給串口寫入數據
str = fscanf(sr3) %讀取串口數據(無分號，可在Matlab工作區實時查看)
fclose(sr3); %關閉串口
delete(sr3);
clear sr3;
串口中斷設置及中斷處理函數
要實現自動收發數據,還需要定義串口中斷處理函數以及觸發串口中斷的方式。定義觸發串口中斷的方式其目的是為了在串口檢測到接收數據的時候,通知并啟動串口數據接收函數進行數據接收操作; 在串口輸出緩存為空的時候, 通知啟動串口數據發送函數。
1、觸發串口中斷的方式。
Matlab檢測到串口通信事件,從而觸發串口中斷。串口讀寫的事件包括: Bytes available,Outputempty。其中Bytes available事件有兩種: 一種是接收到的字符數達到人工設定的數目時,則系統產生該事件; 另一種是當接收到指定字符時, 系統產生該事件。Output empty事件是在系統檢測到輸出緩存區為空時, 產生該事件。
2、中斷方式設置
Bytes available 事件
set(obj,'BytesAvailableFcnMode','byte');
set(obj,'BytesAvailableFcnCount', 240); %串口檢測到輸入緩存中到達了240個字符數據時,觸發串口中斷。或 ：
set(obj,'BytesAvailableFcnMode','terminator');
set(obj,'terminator','H'); %當串口檢測到字符H時,則觸發串口中斷
Output empty事件
輸出緩存為空事件的產生。該事件由系統自動檢測產生，不需要用戶特別設置。該事件一般在輸出緩存中的最后一個字符發送完畢后產生。用戶可以定義該事件引起的串口中斷處理函數。
3、串口中斷處理函數
串口中斷處理函數是重點中的重點，我查閱過一些文檔，串口通信時接收數據一般分兩種方式，一種是查詢方式，一種是中斷處理方式，了解處理器工作的人知道，使用查詢方式需不斷查詢，耗用內存，效率十分低。所以實際通信過程中都使用中斷方式，這就需要設置中斷觸發方式，中斷處理函數。
很多參考文檔都是使用matlab自帶回調函數，再添加自己的代碼，在最開始我也嘗試這種方法，但發現實在太麻煩，還是選擇自己寫，其實很簡單，只要注意幾個細節問題，就能得到正常運行的函數。
串口中斷處理函數定義：
obj. BytesAvailableFcn=@ReceiveCallback;
再自行編寫中斷處理函數。
實例2：51單片機端依然使用串口代碼，matlab執行如下函數：
以上代碼均已實測，文章意在實現matlab與單片機之間的基本通信，串口函數簡單，容易理解。
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-18
