怎么测试单片机跟电脑上位机是否通信正常？

Question

实现单片机跟电脑上位机的通信
1.测试单片机跟电脑上位机是否通信正常：
在“上位机”上发送“test”单片机返回“OK！”显示在上位机显示面板上。
2.给予“固定格式”数据，将其处理成识别数据，实现数据处理、传输：
例如：“上位机”发送“S2017Y3M31D”单片机返回“2017/3/31”在上位机显示面板上，中间数字能随意变化。（注意数据是没有双引号的）
这个要求怎么做

Answer 1

要实现单片机与电脑上位机之间的通信，通常会用到串口通信（Serial Communication），这是一种简单且常用的通信方式。以下是一个大致的步骤和代码示例（假设使用C语言编写单片机程序，且电脑端使用Python作为上位机程序语言）：

第一步：硬件连接
使用串口线（如RS-232、TTL等）将单片机与电脑连接起来。
确保单片机的串口引脚已经正确配置。
第二步：单片机编程
在单片机上，你需要编写一个程序来接收来自电脑的数据，并返回相应的响应。以下是一个简单的示例代码，用于接收和响应数据：

#include <reg52.h> // 假设使用8051单片机

#define BUF_SIZE 100 // 定义缓冲区大小
char rx_buffer[BUF_SIZE]; // 接收缓冲区
int rx_index = 0; // 接收索引

void UART_Init() {
    // 初始化串口，配置波特率等参数
    // 具体初始化代码取决于你使用的单片机型号和库
}

void UART_ISR() interrupt 4 { // 串口中断服务程序
    if (RI) { // 如果接收到数据
        RI = 0; // 清除接收中断标志
        rx_buffer[rx_index] = SBUF; // 保存接收到的数据到缓冲区
        rx_index++; // 更新接收索引
        if (rx_buffer[0] == 't' && rx_buffer[1] == 'e' && rx_buffer[2] == 's' && rx_buffer[3] == 't') {
            // 如果接收到"test"，则回复"OK!"
            SBUF = 'O';
            while (!TI); // 等待发送完成
            TI = 0; // 清除发送中断标志
            SBUF = 'K';
            while (!TI);
            TI = 0;
            SBUF = '!';
            while (!TI);
            TI = 0;
        } else if (rx_buffer[0] == 'S' && rx_index == 11) {
            // 如果接收到"S2017Y3M31D"格式的数据
            char response[11];
            sprintf(response, "%c%c/%c/%c%c%c%c", rx_buffer[1], rx_buffer[2], rx_buffer[4], rx_buffer[5], rx_buffer[6], rx_buffer[8], rx_buffer[9]);
            for (int i = 0; i < 11; i++) {
                SBUF = response[i];
                while (!TI);
                TI = 0;
            }
        }
    }
}

void main() {
    UART_Init();
    while (1) {
        // 主循环可以留空，或者执行其他任务
    }
}

第三步：电脑上位机编程
在电脑上，你可以使用Python的pySerial库来与单片机通信。以下是一个简单的Python脚本示例：

import serial
import time

ser = serial.Serial('COM1', 9600, timeout=1) # 假设单片机串口为COM1，波特率为9600

def send_and_receive(data):
    ser.write(data.encode()) # 发送数据
    time.sleep(0.1) # 等待接收
    response = ser.readline().decode().strip() # 读取一行响应数据并去除首尾空白字符
    return response

# 测试通信是否正常
print(send_and_receive("test")) # 应该返回"OK!"

# 发送固定格式数据并处理返回的数据
print(send_and_receive("S2017Y3M31D")) # 应该返回"2017/3/31"

ser.close() # 关闭串口连接

注意事项：
确保单片机和电脑的串口配置（如波特率、数据位、停止位等）一致。
根据实际使用的单片机型号和编程环境，可能需要调整串口初始化和中断服务程序的代码。
在电脑上位机程序中，需要确保串口的名称（如COM1）和波特率与单片机设置一致。
如果遇到通信问题，可以使用串口调试工具（如SSCOM、PuTTY等）来检查数据是否正确收发。