基于java串口通信的具体应用毕业设计开题报告

1、 毕业设计开题报告班 级：学 号：姓 名：学 院：专 业：设 计 题 目：串口通信的具体应用指导教师: 毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一、本课题的研究背景及意义 随着计算机系统的应用和计算机网络的发展，通信功能越来越重要。这里所说的通信是指计算机与外界的信息交换。因此，通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机与计算机之间的信息交换。串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多数计算机包含两个基于rs232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议。很多gpib兼容的设备也带有rs-232的串口，同时

2、，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。所以针对不同的通信要求和系统环境，采用不同编程语言实现串口通信具有一定的实用价值。二、本课题国内外研究现状rs-232-c（又称eia rs-232-c，以下简称rs-232）是在1970年由美国电子工业协会（eia）联合贝尔系统，调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准，也是目前最常用的串行接口标准。rs-232串行接口总线使用范围因为通信设备之间距离不大于15m，传输速率最大为20kb/s。串行通信在发送时，把cpu送来的并行码转换成串行码，逐位依次发送出去；在接受时，把发送过来的串行码逐位接受，组装成并行码，并行的发送

3、给cpu去处理。这种串行到并行的转换功能当然可以用软件来实现，但是这样会占用cpu，所以常用硬件电路来实现这一功能，这种硬件电路叫做串行通信接口，即串口。rs-232是一个全双工的通讯协议，它可以同时进行数据接收和发送的工作2。由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息,所用的传输线少,并且可以借助现成的电话网进行信息传送,因此,特别适合于远距离传输3。对于那些与计算机相距不远的人机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等,采用串行方式交换数据也很普遍.在实时控制和管理方面,采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中,各cpu之间的通信一般都是串行方式。所以串行接口是微

4、机应用系统常用的接口。三、本课题相关理论综述3.1、java语言java是一种简单易用、完全面向对象、有平台无关性、安全可靠的、主要面向internet的开发工具。java自从1995年正式问世以来，它的速度发展已经让整个web世界发生了翻天覆地的变化。随着java servlet、 java server page(jsp)技术的推出，更是让java成为基于internet从远端服务器传输到本地机上并执行的一种语言：是一种应用程序提供者不需要知道使用者的计算机硬件与软件环境的语言。比尔盖茨说过：java是最卓越的程序设计语言5。java自从问世以来，技术和应用发展非常快，在计算机、移动电话、

5、家用电话等领域中无一没有java技术的存在。在internet上，几乎每个网页都包含java程序或代码。由于java的广泛应用，使它受到了史无前例的关注，java是一种internet编程语言，java还曾是网络动画技术的代名词，java虚拟机更是让人耳目一新，java简单易学，跨平台而又不失强大功能6。相比其他语言，java技术平台具有鲜明的优越性。从最初构造java平台开始，就考虑了安全性的问题，即其安全性是建立在java平台的内核中的。其他的语言只是在软件开发时才由用户自行处理安全问题，难免会有安全漏洞。其次，对于程序员来说，java语言比以往其他的任何一门语言都好用，原因在于：java

6、有自动回收垃圾的功能，java增加了对象和变量的强制类型检查，java还取消了指针7。时至今日，java仍然在一步步地朝着远大的梦想而迈进，显而易见的成果便是在国际互联网的应用，如今常见的浏览器也都全面支持java applet以及衍生出来的javascript语言等，而市面上可见的操作系统，也利用java的跨平台特性来开发，包括windows系统、各类unix和linux、mac等操作系统，都可以看到java的综述。这一切都充分说明了java在计算机语言大家庭中的地位，java对internet编程的影响就如同c语言对系统编程的影响一样。3.2、系统数据库连接jdbc技术是java data

7、base connectivity的缩写，它是sun公司提供的一种支持基本sql功能的通用的应用程序接口(application programming interface)。它由一组用java语言编写的类和接口组成。通过这些类和接口，程序开发人员可以在java语言中方便地建立与数据库的链接，通过执行相应sql语句，完成对不同数据库的访问。因此，开发人员使用jdbc api可以不必编写一个应用程序来访问sybase数据库，又另外编写一个应用程序去访问oracle数据库，再写一个应用程序访问microsoft的sql server。不但如此，使用java语言编写的应用程序可以在任何支持java的

8、平台上运行，不必在不同的平台上开发不同的应用程序。简单地说，jdbc能完成下列三件事：（1）同一个数据库建立连接；（2）向数据库建立连接；（3）处理数据库返回的结果。四、作者的观点和主要思路嵌入式系统或传感器网络的很多应用都需要通过pc机与嵌入式设备或传感器节点进行通信。其中，最常用的接口就是rs-232串口。串口通信可以是上位机与下位机之间的直接串口通信，也可以是在串口上连接无线通信模块，通过串口进行无线通信。rs-232-c是在1970年由美国电子工业协会（eia）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通信的标准。rs-232是一个全双工的通信协议，它可以同时进

9、行数据接收和发送的工作。java实现串口通信的编程方式通常采用sun发布的串口通信api，它是以独立jar包形式提供的一个标准扩展。其中包含3个文件：comm.jar提供了通信用的java api；win32com.dll提供了串口通信的本地驱动接口；jperties是这个驱动的类配置文件。java读写串口过程主要是调用jm包中的api函数。在jm包中，串口的读写操作是数据流形式，串口初始化后，通过commport类getinputstream和getoutputstream方法即可分别取得端口的输入流和输出流。串口通信应用程序有两种模式：一种是实现serialporteventli

10、stener接口，通过监听串口事件并作相应处理；另一种就是建立一个独立的接收线程负责数据的接收。本文采用的是后一种方式。本文的串口通信是上位工控机与下位单片机之间的通信。工控机通过触摸屏方式来使用系统，下位单片机连接绝缘检测笔实现绝缘电阻的检测，并将检测过程的结果发送给上位机。本文仅介绍主机方的java串口通信编程处理技术，如图1所示的虚线上方部分，包含消息接收线程、swing事件驱动应用界面、消息缓冲区、消息分析处理程序。其中：在图形应用界面中通过用户的操作来触发事件实现与单片机的通信；主机通过串口向单片机发送启动检测的消息；单片机在收到消息后，将启动检测，并将传感器获取的数据通过串口发送给

11、主机作为响应；数据接收线程将收到的数据放到一个缓存中；消息分析处理程序从缓存中获取数据并进行分析处理。主机和单片机间每次通信传送1 b。参考文献：1 邬贺铨.串行通信的发展趋势，未来五到十年网络通信发展趋势j.天涯社区，2010年1月6号2 周国华，唐士生.基于java串行通信研究j.天涯社区，2010年1月6号3 陈步云同志强，王兵单片机的多机系统与pc机的rs-232串口通信.空军装备研究院，2008年增刊.4 王伟郑金奎mcs_51单片机主从式多机系统实时通讯的实现.西南自动化研究所，2008年第3期.5张传新徐少杰pc机与mcs_51单片机主从多机通信控制程序的研究.伊图里河分局研究所

12、，铁路计算机应用第5卷第2期.6何晓红谭兵pc机与多台单片机的远距离多机通信.重庆交通学院信息中心，电子技术应用，2007年第12期.7peterw.goftonmasteringserialcommunications.8 王小明，邓建明.基于java的串口通信应用编程.北京：北京邮电大学出版社,2008.59 辛立伟，张帆.java从初学到精通.北京：电子工业出版社，2010.510 孙卫琴.java网络编程精解.北京：电子工业出版社，2007.1011 耿祥义，张跃平.java2实用教程.北京:清华大学出版社，2006.112 毕广吉.java程序设计实例教程m.北京：冶金工业出版社，2

13、010.713 王保罗.java面向对象程序设计m.北京：清华大学出版社，2007年14 刘腾红，孙细明.信息系统分析与设计.北京：科学出版社，2006.615 彻底研究java.北京：电子工业出版社，2006年 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题要研究或解决的问题介绍了java实现串口通信编程的技术处理。着重就串口通信的连接、数据缓冲区资源的多线程访问控制以及数据读取中的超时控制等问题进行了详细讨论，有效地实现了主机与下位单片机之间的数据传递。该通信方式已用于基于工控机的绝缘电阻检测应用中。二、拟采用的研究手段由于java语言的诸多优点，java得到了广泛的应用，如今利用java开发通讯已相当成熟，实现简单，可移植性强。该系统设计主要解决如何配置开发环境以及使用java串口api函数编写pc机程序。对于程序开发，主要