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Linux作為開源的操作系統(tǒng)從一誕生起便吸引著全球數(shù)以萬計愛好者的目光，其開放、安全、穩(wěn)定的特性得到越來越多用戶的認可，應(yīng)用也日益廣泛。越來越多的公司和企業(yè)都把linux作為服務(wù)器來使用。為了滿足社會對linux網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的需求，各大高校在計算機相關(guān)專業(yè)開設(shè)《linux網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》課程。而linux 中apache服務(wù)器的搭建需要一定數(shù)量的計算機和相關(guān)的硬件設(shè)備，才能順利開展實驗。但是限于資金、場地和設(shè)備等原因，專用網(wǎng)絡(luò)實驗室往往無法建立。Oracle VM VirtualBox虛擬機軟件的出現(xiàn)，使得利用現(xiàn)有的有限設(shè)備，可以使復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實驗的順利完成成為可能。本文利用VirtualBox虛擬機軟件，在一臺計算機上安裝CentOS 5這個linux版本，并在此基礎(chǔ)上搭建了apache服務(wù)器仿真實驗平臺，并進行了測試。

一、VirtualBox虛擬機介紹

VirtualBox是一款開源虛擬機軟件。Vir-tualBox是由德國Innotek公司開發(fā)，由Sun Microsystems公司出品的軟件，在Sun被Oracle 收購后正式更名成 Oracle VM VirtualBox。[1] VirtualBox是一款功能強大的虛擬機軟件，它是通過軟件模擬而獲得具有完整硬件系統(tǒng)功能的、能運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)，這種在物理計算機上模擬出邏輯計算機的方法使得單一的計算機能同時運行多個操作系統(tǒng)，它能提高計算機硬件的利用率，在教育培訓(xùn)、軟件開發(fā)測試及技術(shù)支持等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。[2]

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機的性能越來越強大，為虛擬機的運行環(huán)境奠定了良好的基礎(chǔ)，同時虛擬機技術(shù)越來越成熟，性能越來越優(yōu)越，系統(tǒng)越來越穩(wěn)定。基于Windows平臺的虛擬機目前應(yīng)用較多的是Vmware、Virtaul PC和VirtualBox，基中VirtualBox是一個開源的、跨平臺的、免費的虛擬機軟件，與Vmware、Virtual PC這些虛擬機軟件相比，它的性能更為優(yōu)異，受到越來越多用戶的推崇。

二、在CentOS 5.5上搭建Apache服務(wù)器仿真實驗平臺

Linux作為免費、開源的服務(wù)器操作系統(tǒng)目前在市面上的發(fā)行版很多，Red Hat Enterprise Linux是目前最成功的商業(yè)Linux套件發(fā)行商。和大多數(shù)Linux發(fā)行版一樣，紅帽企業(yè)版是免費的，但是它的服務(wù)和支持是收費的。后來，有對其不滿者，克隆了Red Hat Enterprise Linux，取名為CentOS，其服務(wù)和支持都是免費的。目前很多企業(yè)和公司都選擇了CentOS作為服務(wù)器操作系統(tǒng)。本次仿真實驗選取CentOS 5.5作為實驗平臺。[3]

Web服務(wù)現(xiàn)在已經(jīng)成為Internet上最熱門的服務(wù)之一，它能夠?qū)崿F(xiàn)信息、資料查詢、數(shù)據(jù)處理等應(yīng)用，以便于人們快速地完成各種信息交流。架設(shè)Web服務(wù)是Internet必不可少的一部分，Apache是CentOS操作系統(tǒng)集成的Web服務(wù)器，它是目前性能最優(yōu)秀、最穩(wěn)定的Web服務(wù)器之一。開放源代碼的Apache（阿帕奇）服務(wù)器起初是由ILLinois大學(xué)Urbana-Champaign的國家高級計算程序中心開發(fā)，后來Apache被開放源代碼團體的成員不斷地發(fā)展和加強。Apache是世界使用排名第一的Web服務(wù)器，它可運行在UNIX、Linux和Windows等多種操作系統(tǒng)平臺之上。[4]Apache借助開放源代碼開發(fā)模式的優(yōu)勢，得到全世界許多程序員的支持，程序員們?yōu)锳pache編寫了能完成許多有用功能的模塊，借助這些功能模塊，Aapche具有無限擴展功能的優(yōu)點。Apache的工作性能和穩(wěn)定性也遠遠領(lǐng)先于其他同類產(chǎn)品，因此Apache服務(wù)器成為Internet上最流行的Web服務(wù)器。[5]

三、結(jié)束語

利用VirtualBox虛擬機搭建仿真實驗平臺，不僅解決了實驗經(jīng)費緊張和實驗場地不足等問題，更重要的是營造了“自主學(xué)習(xí)”環(huán)境。利用此平臺，學(xué)生可以運用所學(xué)的知識，進行各種虛擬體驗，而且還可以開展創(chuàng)新性的實驗。通過體驗培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的興趣一旦被激發(fā)出來，就會自主地學(xué)習(xí)，從而加速和鞏固學(xué)習(xí)知識的過程。

參考文獻

[1]仲勁.Linux服務(wù)器配置與管理[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.

[2]姚越.Linux網(wǎng)絡(luò)管理與配置[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[3]楊明華.Linux系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理技術(shù)大全[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[4]梁如軍，叢日權(quán)，周濤.CentOS5系統(tǒng)管理[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

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當今社會，在我們看到計算機行業(yè)的美好就業(yè)前景的同時，也看到了計算機專業(yè)教育的美好前景。同許多學(xué)科的教學(xué)過程一樣，計算機專業(yè)教育也要重視專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)。目前，大多數(shù)高校將C語言作為計算機專業(yè)的編程基礎(chǔ)課程，作者認為將C語言作為高校計算機專業(yè)的編程基礎(chǔ)課程是必須而必要的，但是，在C語言的教學(xué)中，往往因為目的不夠明確，理念不夠準確，而使我們的C語言教學(xué)沒有達到應(yīng)有的效果。因此，在這里提出C語言教學(xué)的四個定位問題。

一、教學(xué)課程性質(zhì)的定位

C語言課程性質(zhì)的定位：C語言是一門計算機專業(yè)的編程基礎(chǔ)課程。

20世紀70年代，在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計出了C語言。其中，UNIX操作系統(tǒng)，以及運行這一系統(tǒng)中大部分程序都是用C語言寫成的。而被我們廣泛使用的微軟Windows操作系統(tǒng)的核心代碼也是用C語言來編寫的。1983年形成了C語言的ANSI（American National Standards Institute）標準，1989年ANSI C被ISO（International Standards Organization，國際標準化組織）所接受，這就是常說的C89標準，C89標準成為C語言的國際標準。而標準化委員會又于1999年再次修訂C89，成為了C99標準。從這些事情上，不難想到C語言的重要作用和歷史地位。因此C語言的通用性和規(guī)范性要普遍強于同時代其它的任何一種編程語言。當今編程語言以C++，C#和JAVA為主流，而他們正是從C語言發(fā)展而來。因此，從編程技術(shù)的發(fā)展過程和編程技術(shù)的前后銜接性而言，C語言也是最恰當?shù)摹Ｋ裕瑢語言定位于計算機專業(yè)的編程基礎(chǔ)課程是最合適的選擇。

二、教學(xué)目標的定位

C語言作為計算機專業(yè)的編程基礎(chǔ)課程，在開展C語言教學(xué)時，必須對C語言課程的教學(xué)目標有明確的定位。

目前，社會IT行業(yè)中，C語言實際應(yīng)用的程度和廣度都在大大的縮減，C語言的開發(fā)應(yīng)用能力被他的后繼編程語言所取代。C語言的職業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域更多的是結(jié)合匯編語言在單片機開發(fā)中的應(yīng)用，如AVR單片機C語言開發(fā)，這突現(xiàn)在C語言的低端開發(fā)能力上。計算機或者單片機低端的開發(fā)應(yīng)用是建立在對硬件相當熟悉的基礎(chǔ)之上的，在這種情況下，要求編程基礎(chǔ)課程的C語言突出其職業(yè)能力培養(yǎng)是不現(xiàn)實的。

因此，C語言課程的教學(xué)目標應(yīng)該定位在計算機編程技術(shù)應(yīng)用理念、編程邏輯思維、實際問題在編程中數(shù)學(xué)模型抽象能力等方面，即思維方式和模式上的培養(yǎng)認知上。C語言教學(xué)的開展不是去追求其職業(yè)能力，而是鍛造和培養(yǎng)學(xué)生的編程思維能力，為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。因為，沒有編程思維的理念認識，編程思維模式的轉(zhuǎn)變，計算機專業(yè)課程的學(xué)習(xí)是事倍功半的。

三、教學(xué)內(nèi)容的定位

C語言本身所涉及的開發(fā)應(yīng)用能力是一個很龐大的系統(tǒng)，C語言本身也是一個中級編程語言。C語言在低級方面，它允許在算法邏輯中通過詳細的定義，來達到最高的計算機效率；C語言在高級方面，它隱含了計算機的結(jié)構(gòu)細節(jié)，提高編程的效率。因此，C語言是介于低級編程語言和高級編程語言之間的中級編程語言。C語言本身也有著豐富而復(fù)雜的函數(shù)庫。所以，在C語言的教學(xué)中還應(yīng)該注意教學(xué)內(nèi)容的篩選。從國內(nèi)絕大多數(shù)面向高校編寫的C語言教材來看，C語言的教學(xué)主要是側(cè)重在學(xué)生運用其高級能力方面，解決數(shù)理問題方向，這也充分說明我國計算機專業(yè)教育大環(huán)境對C語言課程的定位。

在C語言教學(xué)中，結(jié)合C語言常規(guī)教材的特點，對教學(xué)內(nèi)容的定位應(yīng)當做到既有全局的認識，又要有所側(cè)重；既要注重學(xué)生在C語言應(yīng)用方面能力的培養(yǎng)，更要注重學(xué)生通過C語言對編程理念的認知。因為，C語言的教學(xué)內(nèi)容的取舍不再是單純的為C語言本身而定，更多的是想達到拋磚引玉的效果。

C語言的教學(xué)可以分為四個部分：數(shù)據(jù)類型和運算、邏輯結(jié)構(gòu)、模塊化思想、輸入輸出。

（1）數(shù)據(jù)類型和運算應(yīng)該包括：普通變量與類型、指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)以及基本的運算，盡管指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)是在后期的教學(xué)中才涉及，但是它們依然是屬于數(shù)據(jù)類型的范疇，只能說它們是一種特殊的變量。

在普通變量與類型階段，教學(xué)內(nèi)容的重點應(yīng)該放在對變量的存儲機制和運算機理的認識和概念理解方面。而到了指針和數(shù)組方面，就要求學(xué)生能夠靈活應(yīng)用變量的存儲機制和運算機理。而結(jié)構(gòu)部分是早期編程語言對于實際問題抽象方面最好的數(shù)據(jù)模型，有助于進一步提高學(xué)生的數(shù)據(jù)抽象能力。

（2）邏輯結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容是三大結(jié)構(gòu)：順序，選擇，循環(huán)。這是所有成熟編程語言的重要邏輯結(jié)構(gòu)模式。在這個部分，側(cè)重于引領(lǐng)學(xué)生如何將實際問題的解決思維方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛萌蠼Y(jié)構(gòu)來解決的邏輯思維方式。在教學(xué)中，單純的就結(jié)構(gòu)談?wù)Z法，會限制學(xué)生的眼光，相反，應(yīng)該就語法談結(jié)構(gòu)，編程中的邏輯結(jié)構(gòu)才是計算機所有編程語言的理念之一。

（3）模塊化思想是指C語言中的函數(shù)部分：標準庫函數(shù)，自定義函數(shù)。C語言的函數(shù)思想是編程模塊化思想的前身。在C語言中，將指定問題的處理過程放到函數(shù)里解決，函數(shù)的相對獨立能力，使函數(shù)能夠多次或者多處被使用。避免代碼重用，提高了執(zhí)行效率。

函數(shù)的應(yīng)用，模塊化的思維模式在編程技術(shù)的應(yīng)用中，為程序的分工協(xié)作，或者把一個大問題分成多個小問題來解決提供了最佳的途徑。所以在教學(xué)中，應(yīng)當使學(xué)生充分認識到編程的模塊化思想應(yīng)用的重要性和必要性。

（4）輸入輸出即I/O。這里的輸入輸出既包括控制臺的輸入和輸出（scanf函數(shù)和printf函數(shù)），也包括文件的輸入和輸出（fscanf函數(shù)和fprintf函數(shù)）。在技術(shù)上，控制臺I/O和文件I/O只有微小的差別，但在概念上，兩者是截然不同的范疇。

輸入輸出的內(nèi)容能夠使學(xué)生明確，程序代碼的編寫過程和運行過程是完全不同的兩個過程，編寫過程是從程序開發(fā)者的立場出發(fā)，而運行過程就要從程序使用者的立場出發(fā)。輸入輸出部分的內(nèi)容是一個強化，強化學(xué)生在編程理念上有程序員和用戶的立場差別。

四、教學(xué)理念的定位

在C語言教學(xué)中，教學(xué)理念的定位將直接引領(lǐng)教學(xué)的開展過程，直接影響教學(xué)方法、手段的設(shè)計與使用。把握好教學(xué)理念，是教學(xué)成功開展的捷徑。

（1）實例性教學(xué)，先應(yīng)用再理解。

C語言課程同許多計算機專業(yè)課程一樣，是一門應(yīng)用型的工具學(xué)科，我們這里的應(yīng)用不指行業(yè)應(yīng)用或者職業(yè)需求應(yīng)用，而是指建立在計算機硬件條件下的軟件的運用過程，這些都有一定的標準，典型的說，比如C語言本身的C89，C99標準，對于這些標準的理解，對于計算機初學(xué)者而言是非常困難的。在教學(xué)中，學(xué)生常習(xí)慣去追求為什么要這樣？這就涉及到C語言本身內(nèi)在運作機制的理解，很容易造成知難而退。在教學(xué)中引入實例性教學(xué)模式，目的在于使學(xué)生在學(xué)習(xí)中首先關(guān)注的是怎么用，而不是為什么，然后再去關(guān)注程序的運行過程，最后理解程序的存儲機制和運作原理。在IT行業(yè)中，許多程序員也可以證明這一點，對于他們而言，應(yīng)用是第一位的， 理解是第二位。

所以，在C語言教學(xué)中以實例教學(xué)方法為主，把握先應(yīng)用再理解的原則，從而使學(xué)生在應(yīng)用的基礎(chǔ)上，再加強對編程的理解。

C語言教學(xué)中，新語法新知識的學(xué)習(xí)過程，通過對同一問題的舊新知識解決過程的對比，突顯新知識的優(yōu)越性，突出新知識的必要性和重要性。我們稱之為“實例對比法”。

在知識的展開、強化、復(fù)習(xí)過程中，通過多個實例的解題過程，關(guān)注學(xué)習(xí)內(nèi)容的變化過程，在解題過程中，引導(dǎo)學(xué)生的思考過程，接受和形成自己的經(jīng)驗，我們稱之為“實例經(jīng)驗法”。

經(jīng)歷了一個階段的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié)中，讓學(xué)生從事一個相對綜合的實例的開發(fā)過程，在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生對這個綜合實例進行功能拆分和模塊分析，而這個實例的分析和開發(fā)過程，可以讓學(xué)生獨立完成，或者分小組完成。強化學(xué)生的綜合知識能力，培養(yǎng)學(xué)生實際問題的分析解決能力。最后教學(xué)中，對綜合實例進行分析，探討，教學(xué)相長。我們稱之為“綜合實例法”。

（2）培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維為主，強化源代碼為輔

C語言課程作為計算機專業(yè)編程的基礎(chǔ)學(xué)科，教學(xué)中把如何引導(dǎo)學(xué)生用編程的思維模式去分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)放到重中之重，而把學(xué)生是否能夠?qū)懗稣_的C語言源代碼做客觀的分析。如果學(xué)生的源代碼符合編程邏輯思維模式的要求，解題的邏輯結(jié)構(gòu)準確，僅在C語言語法上有錯誤，對于這種情況，教學(xué)中應(yīng)當作出肯定。學(xué)生在學(xué)習(xí)中，重視對編程理念的認識，要遠比他們重視源代碼要重要的多，當然兩者兼顧自然最好。同時也要說明，這種觀念只適應(yīng)在編程的基礎(chǔ)教育中。

（3）打破常規(guī)思維模式習(xí)慣，打造良好的編程習(xí)慣

計算機專業(yè)的編程基礎(chǔ)是培養(yǎng)學(xué)生的編程邏輯思維模式。對于這種思維模式有別于常規(guī)的思維模式。常規(guī)上，人們使用的一種思維模式是來自于一般數(shù)學(xué)的思維模式，而這種一般數(shù)學(xué)思維模式是“集中型”的，在多個已知條件下，結(jié)論是明確的或者是唯一的。而計算機專業(yè)的編程中要求的思維模式是“發(fā)散型”的，在編程理念中解決實際問題時，要求歸納的是解決問題的方法，處理在各種可能條件下得到結(jié)論的過程。簡單一點說，使用編程的方法解決實際問題時，對于一個“點”上的問題，往往要在一個“面”上分析，歸納這個“面”上所有點的條件，在程序控制過程中，篩選所滿足條件的“點”；在編程中，對這個面的每一點都要妥當?shù)奶幚恚@樣寫出的程序才不至于漏洞百出。

打造學(xué)生良好的編程習(xí)慣，比如說：變量名的命名規(guī)則，變量聲明定義方法、源代碼分層次分段書寫；把大問題分解成若干個小問題使用函數(shù)來解決，即模塊化思想。這些小的習(xí)慣的運用，對于程序而言，也許并不影響結(jié)果，而對于學(xué)生而言，也不存在困難的技術(shù)問題，但是這些小的習(xí)慣的形成，將會直接帶來良好的程序風(fēng)格和可讀性，為以后寫出高質(zhì)量的程序代碼打下基礎(chǔ)。

綜上所述，高校計算機專業(yè)C語言課程是專業(yè)編程的基礎(chǔ)課程，教學(xué)中弱化其社會實際職業(yè)應(yīng)用能力，強化編程思維理念的培養(yǎng)，明確教學(xué)的目的，定位準確的教學(xué)理念，使用強化訓(xùn)練的教學(xué)手段，為以后后繼的專業(yè)知識學(xué)習(xí)構(gòu)建良好的基礎(chǔ)和框架。

參考文獻：

《C++ 程序設(shè)計教程》 錢能 清華大學(xué)出版設(shè)

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中圖分類號：TP309.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 08-0000-02

一、計算機病毒的概念及其特性

計算機病毒是一種人為編制能夠?qū)τ嬎銠C正常程序的執(zhí)行或數(shù)據(jù)文件造成破壞，并且能夠自我復(fù)制的一組指令程序代碼。其特點是計算機病毒具有復(fù)制性、感染性、潛伏性、觸發(fā)性和破壞性。這種借助計算機硬件和軟件設(shè)計的缺陷，讓被感染機從中發(fā)出程序代碼或一組指令來影響或破壞計算機正常工作和數(shù)據(jù)的行為。也就是通用資料或常規(guī)科教類書籍對病毒的定義。

計算機病毒的表現(xiàn)方式：“計算機病毒，是指編制或者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計算機使用，并能自我復(fù)制的一組計算機指令或者程序代碼。”（引自——《中華人民共和國信息系統(tǒng)安全保護條例》），可以從中看到自我復(fù)制的特性，也就是所謂的傳染性是計算機病毒的本質(zhì)特性。

在本質(zhì)特性之外，計算機病毒有如下的特征：1.非授權(quán)可執(zhí)行性。計算機病毒是非法程序，它巧妙地隱藏在合法程序或數(shù)據(jù)的里面，當用戶正常使用程序的時候，病毒可以隱瞞用戶，強行調(diào)用病毒來執(zhí)行，進行竊取控制權(quán)，搶先控制系統(tǒng)。2.隱蔽性。計算機病毒是具有很高編程技巧、短小精悍的程序。由于病毒的非法可存儲性，它想方設(shè)法隱藏自身。3.傳染性。計算機病毒最重要的特征是傳染性。計算機病毒如果進入計算機系統(tǒng)就會快速感染磁介質(zhì)或程序，并且進行大量自我復(fù)制然后傳播。由于現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，計算機病毒通過網(wǎng)絡(luò)可以在相當短的時間內(nèi)傳遍全球。4.潛伏性。計算機病毒使用其可以依附在其他媒體的寄生能力，即使是傳染上合法的系統(tǒng)和程序后，也不及時發(fā)作，他可以悄悄慢慢隱蔽起來在用戶不注意的時候開始傳染。這種被寄生的媒體我們把它叫做計算機的宿主。病毒的潛伏性越好，它在系統(tǒng)中存在的時間也就越長，病毒傳染的范圍也越廣，其危害性也越大。

除了以上四點外，計算機病毒還具有可觸發(fā)性和不可預(yù)見性等特點。正因為如此，在計算機的維護上，對計算機病毒的檢測、防治、病毒清理等工作帶來了比較大的困難。

二、計算機病毒的產(chǎn)生

計算機病毒的概念其實很早就出現(xiàn)了。現(xiàn)有記載的最早涉及計算機病毒概念的是計算機之父馮諾伊曼。他在自己的論文中第一次給出了病毒程序的框架。他認為，病毒是一種能夠?qū)崿F(xiàn)自我復(fù)制的自動機。這一說法的提出令當時的許多計算機專家都感到驚訝。1987年10月第一例計算機病毒Brain誕生，此后計算機病毒的種類不斷增加，并迅速蔓延到全世界，對計算機安全構(gòu)成了巨大的威脅。計算機反病毒技術(shù)也就應(yīng)運而生，并隨著計算機病毒技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，時至今日，計算機發(fā)病毒已經(jīng)變成了一個獨立的產(chǎn)業(yè)。

三、計算機病毒的分類

廣義來講，計算機病毒分為是良性和惡性兩種。良性病毒是指其不包含有立即對計算機系統(tǒng)產(chǎn)生直接破壞作用的代碼。這類病毒為了表現(xiàn)其存在，只是不停地進行擴散，并不破壞計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)。整個計算機系統(tǒng)也由于多種病毒寄生于其中而無法正常工作。另一種是惡性計算機病毒。惡性病毒就是指在其代碼中包含有損傷和破壞計算機系統(tǒng)的操作，在其傳染或發(fā)作時會對系統(tǒng)產(chǎn)生直接的破壞作用。因此這類惡性病毒是很危險的，應(yīng)當注意防范。常見的計算機病毒我們可以分為以下幾種：

（一）系統(tǒng)病毒。如CIH病毒。這些病毒的通常是可以感染windows 操作系統(tǒng)的*.dll和*.exe文件，并通過這些文件進行傳播。前綴為：Win32、PE、Win95、W32、W95等。

（二）黑客病毒（指狹義的黑客病毒）。黑客病毒經(jīng)常同木馬病毒成對成雙出現(xiàn)，如Trojan.LMir.PSW.60是與網(wǎng)絡(luò)游戲木馬相結(jié)合的病毒。各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是黑客病毒經(jīng)常利用的途徑，而進入用戶計算機，有一個可視的界面是其特點，能對用戶的電腦進行遠程控制。前綴名一般為 Hack。

（三）破壞性程序病毒。如：殺手命令（mand.Killer）、格式化 C 盤（Harm.formatC.f）等。這類病毒通常利用本身具有誘人的圖標來引誘用戶點擊，當用戶點擊這類病毒時，病毒便會直接對用戶計算機產(chǎn)生破壞。前綴是：Harm。

（四）病毒種植程序病毒。如：冰河播種者（Dropper.BingHe2.2C）等。這類病毒的都具有的是運行時會從體內(nèi)釋放出一個或許多新的病毒到系統(tǒng)目錄下，由釋放出來的新病毒產(chǎn)生破壞。

（五）后門病毒。如IRC后門病毒 Backdoor.IRCBot。該類病毒經(jīng)常利用系統(tǒng)漏洞，進行網(wǎng)絡(luò)傳播。讓系統(tǒng)打開后門給用戶電腦帶來安全隱患。它往往與其他方式相結(jié)合，會出現(xiàn)變種病毒。前綴是：Backdoor。

（六）腳本病毒。如著名的美麗莎病毒、歡樂時光（VBS.Happytime）等。它們共有的特點是使用腳本語言編寫，通過網(wǎng)頁傳播的病毒，如紅色代碼（Script.Redlof）。腳本病毒還會有如下前綴：VBS、JS（表明是何種腳本編寫的），腳本病毒里還有一種特殊病毒———宏病毒，它有相應(yīng)的特殊性，往往與 Word、Excel 等辦公軟件相集合，第一前綴是：Macro，第二前綴往往是：Word、Word97、Excel、Excel97 其中之一。前綴是：Script。

（七）蠕蟲病毒。如“熊貓燒香”，“尼姆亞”病毒，小郵差（發(fā)帶毒郵件），沖擊波（阻塞網(wǎng)絡(luò)）等。這種病毒本身有一套程序，它能通過網(wǎng)絡(luò)漏洞傳播，自身有拷貝功能或自身的某些部分進入到計算機系統(tǒng)中。大多數(shù)的蠕蟲病毒都有向外發(fā)送帶毒郵件，阻塞網(wǎng)絡(luò)的特性。前綴是：Worm。

（八）玩笑病毒。也稱惡作劇病毒。如：女鬼（Joke.Girlghost）病毒。這類病毒的往往是本身具有好看的圖標來誘惑用戶點擊，其實病毒并沒有對用戶的電腦進行任何破壞。前綴是：Joke。

（九）捆綁機病毒。如：捆綁QQ（Binder.QQPass.QQBin）等。這類病毒的經(jīng)常利用特定的捆綁程序與一些應(yīng)用程序如IE或 QQ相捆綁，貌似文件很正常，當用戶使用這些應(yīng)用程序，就會運行捆綁在一起的隱藏病毒，從而給用戶造成危害。前綴是：Binder。

（十）木馬病毒。如Trojan.QQ3344， QQ消息尾巴木馬。它主要通過系統(tǒng)漏洞或者網(wǎng)絡(luò)進入用戶的系統(tǒng)并隱藏，形成以服務(wù)端和客戶端相結(jié)合的方式，向外面?zhèn)鞑ビ脩舻男畔ⅰＤ抉R病毒還可細分為類木馬、下載類木馬、網(wǎng)頁點擊類木馬、即時通訊軟件木馬、網(wǎng)銀木馬、網(wǎng)絡(luò)游戲木馬等。前綴是：Trojan。

四、防治計算機病毒

計算機病毒傳播一般的渠道通常有以下幾種：1.通過網(wǎng)絡(luò)方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)靡，這種傳染擴散能力極快，可在極短的時間內(nèi)傳遍網(wǎng)絡(luò)上的計算機。是傳播病毒的一種新途徑。2.通過光盤方式。因為光盤容量比較大，存儲了很多的可執(zhí)行文件，大量的病毒就有可能藏身于可執(zhí)行文件中。只讀式光盤，因不能進行寫操作，所以光盤上的病毒無法清除。3.通過硬盤的方式。硬盤傳染病毒也是重要的渠道，由于帶有病毒機器的硬盤移到其它計算機上維修或使用等，將干凈的計算機傳染并再擴散。4.通過軟盤。通過使用外界被感染的軟盤，軟盤價格便宜數(shù)量巨大，方便交換，不經(jīng)意感染病毒的軟盤就成了泛濫蔓延的溫床。

針對病毒的傳播方式和傳播途徑可以有效的進行病毒的防治：1.在思想上重視。加強管理，止病毒的入侵。凡是從外來的軟盤往機器中拷信息，都應(yīng)該先對軟盤進行查毒，若有病毒必須清除，這樣可以保證計算機不被新的病毒傳染。此外，由于病毒具有潛伏性，可能機器中還隱蔽著某些舊病毒，一旦時機成熟還將發(fā)作，所以，要經(jīng)常對磁盤進行檢查，若發(fā)現(xiàn)病毒就及時殺除。思想重視是基礎(chǔ)，采取有效的查毒與消毒方法是技術(shù)保證。2.養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。計算機病毒無處不再，可能在我們不經(jīng)意間就將病毒進行了傳播，所以養(yǎng)成良好的計算機操作習(xí)慣很關(guān)鍵。如不要隨意雙擊來歷不明的文件，擴展名決定了文件的性質(zhì)和應(yīng)該用什么軟件來打開它。計算機打開一個文件必須先啟動某個軟件，然后用一定步驟打開這個文件。如果“雙擊”的是可執(zhí)行文件，則操作系統(tǒng)會直接啟動該文件，用戶的操作啟動了病毒。也不要隨意雙擊來歷不明的U盤，如果雙擊的是U盤或者光盤，雙擊將執(zhí)行該盤Autorun.inf文件制定的一個可執(zhí)行文件。在默認情況下，當你插入U盤或光盤時，autorun.inf文件也被自動打開，并依次執(zhí)行文件里規(guī)定的調(diào)用。簡單地說:雙擊或插入一個U盤或光盤時，如果根目錄下有autorun.inf文件，則將導(dǎo)致兩個文件活動起來，一個可執(zhí)行文件被啟動和一個特定文件被打開。如果被雙擊的文件是病毒，則病毒將被激活。良好的操作習(xí)慣，將大大減少你計算機系統(tǒng)中毒的機會。另外，下載時千萬要小心，下載文件最好去官網(wǎng)、安全性高或知名度大的網(wǎng)站下載。不要下載莫名其妙的文件或軟件。因為這些是病毒最重要的藏身之地。瀏覽網(wǎng)頁時，陌生的網(wǎng)站不要輕易點擊，有可能不安全。潛入了惡意代碼的這些網(wǎng)站，一旦用戶點擊或打開其頁面時，即會被植入相應(yīng)的病毒。如果有新的系統(tǒng)補丁，應(yīng)該及時更新，使用正版的殺毒軟件并經(jīng)常殺毒，平時多閱讀和接觸一些病毒知識，預(yù)防與消除病毒是一項長期的工作任務(wù)，不是一勞永逸的，應(yīng)堅持不懈。

參考文獻：

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[3]郭磊.網(wǎng)絡(luò)時代計算機病毒的特點及其防范措施[J].電腦知識與技術(shù)(學(xué)術(shù)交流),2007

篇（4）

C/T＝0時，選擇定時功能。

T0、T1 的計數(shù)、定時功能是通過TMOD中的位來選擇的。

3、 M1、M0——工作方式選擇位。

由于有M1和M0兩位，可以有四種工作方式，如下表所示。

定時器/計數(shù)器的工作方式

M1

M0

工作方式

計數(shù)器配置

方式0

13位計數(shù)器

1

方式1

16位計數(shù)器

1

方式2

自動重載的8位計數(shù)器

1

1

方式3

T0分為兩個8位計數(shù)器，T1停止計數(shù)

3 串行數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計

3.1 通信協(xié)議

本系統(tǒng)串行通信采用異步通信方式。協(xié)議如下：

1．一幀數(shù)據(jù)由1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗位、1位停止位共10位組成。

2．波特率設(shè)為9600bps。單片機串行口按方式1工作，波特率由定時器T1控制，PC機串口波特率通過VB通訊控件的Settings屬性設(shè)置，為保證數(shù)據(jù)傳送的準確性，兩者的波特率必須一致。

本次通訊中，我們以一個測控系統(tǒng)的上位機和下位機之間的通信為背景，給出單片機部分和VB 環(huán)境下的通信程序?qū)嵗到y(tǒng)中單片機負責(zé)數(shù)據(jù)采集、處理和控制，上位機進行現(xiàn)場可視化檢測，通信協(xié)議采用異步串行通信方式，通過RS232 的RTS 信號進行收發(fā)轉(zhuǎn)換，傳輸數(shù)據(jù)采用二進制數(shù)據(jù)，上位機與下位機之間采用主從式通訊。

3.2 下位機（單片機）串行通信及程序設(shè)計

平臺介紹及編程方法

匯編語言

匯編語言是針對一類（甚至幾類）計算機，抽象出來的一種符號語言并把這些符號加以統(tǒng)一規(guī)定，使得使用同類計算機的人都了解這些符號的意義，這樣，使得用匯編語言編寫的程序可以在這一類型的任何一臺計算機上使用。這就有了極大的靈活性，當然不同類型的計算機的匯編語言也不同。它們都必須由生產(chǎn)廠家提供的匯編語言來編寫。另外．匯編語言還增加了宏指令的功能。匯編語言是計算機衛(wèi)程控制中最常用的語言。

匯編語言的主要優(yōu)點就是可以直接控制計算機硬件，可以編寫在時間和空間兩方面更有效的程序。這些優(yōu)點使得匯編語言在程序設(shè)計中占有重要的地位。是不可取代的。

但匯編語言的缺點也是明顯的，它與處理器密切相關(guān)，要求程序員熟悉計算機硬件系統(tǒng)，考慮許多細節(jié)問題，所以程序繁瑣，調(diào)試、維護、交流和移植困難。因此，有時可以采用高級語言和匯編語言混合編程的方怯，互相取長補短，更好地解決實際間題。

匯編語言生要應(yīng)用場合有以下幾種：

l）程序要具有較短的運行時問，或者只能占用較小的存儲客量。例如操作系統(tǒng)的核心 程序段，實時控制系統(tǒng)的軟件等。

2）程序與計算機硬件密切相關(guān)，程序要直接控制硬件。例如to接口電路的初始化程序段，外部設(shè)備的底層驅(qū)動程序等。

3）大型軟件需要提高性能、優(yōu)化處理的部分。例如計算機系統(tǒng)頻繁調(diào)用的子程序、動態(tài)鏈接庫等。

4）沒有適合的高級語言的時候。例如開發(fā)最新的處理器程序時。

偉福軟件介紹：

偉福系列仿真器偉福仿真品種多、功能強，特點如下：

1)主機+POD組合，通過更換POD，可以對各種CPU進行仿真。

2) 雙平臺:DOS版本，WINDOWS版本。其中WINDOWS版本功能強大。

3) 雙工作模式:a.軟件模擬仿真（不要仿真器也能模擬仿真）。 硬件仿真。

4) 雙CPU結(jié)構(gòu)，100% 不占用戶資源。

5) 雙集成環(huán)境:編輯、編譯、下載、調(diào)試全部集中在一個環(huán)境下。多種仿真器，多類CPU仿真全部集成在一個環(huán)境下。可仿真51系列，196系列，PIC系列，飛利蒲公司的552、LPC764、DALLAS320，華邦438等51增強型CPU。為了跟上形勢，現(xiàn)在很多工程師需要面對和掌握不同和項目管理器、編輯器、編譯器。偉福 WINDOWS調(diào)試軟件為您提供了一個全集成環(huán)境，統(tǒng)一的界面，包含一個項目管理器，一個功能強大的編輯器，匯編Make、Build和調(diào)試工具并提供一個與第三方編譯器的接口。

6) 強大的邏輯分析儀綜合調(diào)試功能:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機通訊方面的運用越來越多。有了邏輯儀，用它可以分別或者同時對發(fā)送方、接收方的輸入或者輸出波形進行記錄、存儲、對比、測量等各種直觀的分析，可以將實際輸出通訊報文的波形與源程序相比較，可立即發(fā)現(xiàn)問題所在。從而極大地方便了調(diào)試。

7) 強大的追蹤器功能:追蹤功能以總線周期為單位，實時記錄仿真過程中CPU發(fā)生的總線事件，其觸發(fā)條件方式同邏輯分析儀。追蹤窗口在仿真停止時可收集顯示追蹤的CPU指令記憶信息，可以以總線反匯編碼模式、源程序模式對應(yīng)顯示追蹤結(jié)果。屏幕窗口顯示波形圖最多追蹤記憶指令32K并通過仿真器的斷點、單步、全速運行或各種條件組合斷點來完成追蹤功能。總線跟蹤可以跟蹤程序的運行軌跡。可以統(tǒng)計軟件運行時間。

編程方法

本系統(tǒng)中傳輸協(xié)議為9600，8，N，1，即波特率為9600b/s，傳送8個數(shù)據(jù)位。沒有校驗位，一個停止位。在PC機中也設(shè)置為相同的協(xié)議。1）控制寄存器SCON的設(shè)置為：SM0、SM1為0、1，即為串行工作方式1，REN為1，即允許接收。這樣SCON中的值是0X50H，(使用匯編語言是MOV SCON，#50H。）2)TMOD寄存器的設(shè)置為：使用定時器1。M0=0，M1=1，工作于方式2，自動重新載入計數(shù)值。TMOD=0X20H。(使用匯編語言是MOV TMOD，#20H）3) 波特率的設(shè)置：本系統(tǒng)上的工作時鐘為11.0592MHz， 波特率為9600b/s，對TH1的重載入計數(shù)器值由下式計算可得：TH1=256-11059200/384*9600=253=FDH TH1=0XFDH(使用匯編語言是MOV TH1，#0FDH)。

流程圖如右：

接收程序：

MAIN: MOV

TMOD，#20H ；

MOV

TH1，#0FDH；

MOV

TL1，#0FDH；

SETB TR1；

MOV

SCON，#50H；

LOOP: JBC

RI，DISP

SJMP

LOOP

DISP: MOV

A，SBUF

MOV

DPTR，#TAB

MOVC A，@A+DPTR

MOV P2，A

SJMP LOOP

TAB: DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH

DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH

DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH

DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH

DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH

DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH

DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90H

DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH

DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90H

END

發(fā)送程序：

ORG 0000H

START: MOV

TMOD，#20H；

MOV

TL1，#0FDH

MOV

TH1，#0FDH；

SETB

TR1

MOV

SCON，#40H

MOV

R0，#20H

MOV

R7，#32

MOV

A，#40

LOOP1:

MOV

@R0，A

INC

A

INC

R0

DJNZ

R7，LOOP1

MOV

R0，#20H

MOV

R7，#32

LOOP:

MOV

A，@R0

ACALL YANSHI

ACALL SPOUT

INC

R0

DJNZ

R7，LOOP

SJMP

START

SPOUT:

MOV

SBUF，A

JNB

TI，$

CLR

TI

RET

YANSHI: MOV

R6，#250

D1:

MOV

R5，#250

DJNZ

R5，$

DJNZ

R6，D1

RET

END

3.3上位機（PC機）串行通信及程序設(shè)計

3.3.1 平臺介紹及編程方法

VB語言簡介

在本系統(tǒng)中PC機采用Visual Basic(簡稱VB)編程。VB已成為WINDOWS系統(tǒng)開發(fā)的主要語言，以其高效、簡單易學(xué)及功能強大的特點越來越為廣大程序設(shè)計人員及用戶所青睞。VB支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動編程模式并可以使用無限擴增的控件，而且可以十分簡便地作出良好的人機界面。

用VB6.0開發(fā)串行通信程序有兩種法，一種是利用Windows的API函數(shù)；另一種是采用VB6.0的通信控件MSComm。利用API函數(shù)編寫串行通信程序較為復(fù)雜，需要掌握大量的通信知識，其優(yōu)點是可實現(xiàn)的功能更豐富、應(yīng)用面更廣泛，適合于編寫較為復(fù)雜的低層次通信程序。而VB6.0的MSComm通信控件提供了標準的事件處理函數(shù)、事件、方法，并通過控件屬性對串口參數(shù)進行設(shè)置，比較容易地解決了串口通信問題。該控件可設(shè)置串行通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，對串口狀態(tài)及串口通信的信息格式和協(xié)議進行設(shè)置。這是一個標準的十位串口通信，包括8位標準數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的起始位和停止位。在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)過程中觸發(fā)OnComm事件，通過編程訪問 CommEvent屬性了解通信事件的類型，分別進行各自的處理。每個通信控件對應(yīng)一個串口，可以設(shè)計多個通信控件來訪問多個通信口。

轉(zhuǎn)貼于 PC機程序設(shè)計流程圖如下示

3.3.2 VB6.0的通信控件及通信方式

MSComm通訊控件簡介

MSComm是VB6.0提供的ActiveX控件，使用前需將該控件添加到VB工具 欄。MSComm控件串口具有完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能。通過此控件，PC機可以利用串行口與其它設(shè)備實現(xiàn)輕松連接，簡單高效地實現(xiàn)設(shè)備之間的通訊。此控件的事件響應(yīng)有兩種處理方式，事件驅(qū)動方式：由MSComm控件的OnComm事件捕獲并處理通訊錯誤及事件；查詢方式：通過檢查CommEvent屬性的值來判斷事件和錯誤。

1)MSComm控件的主要屬性和方法

a.

CommPort：設(shè)置或返回串行端口號，其取值范圍為1—99，缺省為1

b.

Setting： 設(shè)置或返回串行端口的波特率、奇偶校驗位、數(shù)據(jù)位數(shù)、停位。如：MSComm.Setting="9600， n， 8， 1”。

c.

PortOpen：打開或關(guān)閉串行端口。

d.

RThreshold：該屬性為一閥值，它確定當接收緩沖區(qū)內(nèi)字節(jié)個數(shù)達到或超過該值后就產(chǎn)生MSComml--OnComm事件。

e.

Input：從接收緩沖區(qū)移走一串字符。

f.

Output：向發(fā)送緩沖區(qū)傳送一字符串。

2)CommEvent屬性 ：

如果在通訊過程中發(fā)生錯誤或事件，就會引發(fā)OnComm事件并由CommEvent 屬性代碼反映錯誤類型，可根據(jù)該屬性值來執(zhí)行不同的程序操作或數(shù)據(jù)處理。以下是部分屬性常數(shù)值及其含義：

a.

ComEvSend：其值為1，發(fā)送緩沖區(qū)的內(nèi)容少于SThreshold指定的值。

b.

ComEvReceive：其值為2，接收緩沖區(qū)內(nèi)字符數(shù)達到RThreshold值，該事件在緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)被移走前將持續(xù)產(chǎn)生。

c.

ComEventRxParity：其值為1009，奇偶校驗。

d.

ComEvEOF：其值為7，接收數(shù)據(jù)中出現(xiàn)文件結(jié)束字符。

本系統(tǒng)采用事件驅(qū)動方式進行串口通信設(shè)計，下圖2為上位機通信界面，設(shè)計了2個命令按扭，分別為發(fā)送、清空數(shù)據(jù)；兩個文本框，Text1用于輸入需從下位機讀取的數(shù)，Text2用于顯示下位機發(fā)送來的數(shù)據(jù)；3個Frame控件，一個Label控件，當然還需要一個MSComm控件。

MSComm控件屬性設(shè)置如圖1示：

(圖2)

下面是MSComm控件的初始化程序、部分數(shù)據(jù)發(fā)送和接受程序

4調(diào)試與結(jié)論

該系統(tǒng)目前已調(diào)試成功，完成了PC機與51單片機之間的串行通信。并且實現(xiàn)了下列功能：1）在VB界面上發(fā)送任一數(shù)字在51單片機的數(shù)碼管上都能成功的接收 2）同樣通過向51單片機內(nèi)寫入的程序，在VB界面上可以接收到相對應(yīng)的內(nèi)容且運行良好。

調(diào)試過程如下：

硬件方面：

該系統(tǒng)的硬件調(diào)試主要是排查單片機印刷電路板的問題和連接上的一些問題。在該系統(tǒng)中，首先通過了仔細地推敲系統(tǒng)原理，確認無誤；其次對照設(shè)計圖紙查印制電路板，看是否有粘接等工藝現(xiàn)象；最后，檢查外圍連接是否有誤，通過這幾個方面的反復(fù)調(diào)試，可確保電路板的無誤性。

在本系統(tǒng)的硬件調(diào)試過程中，出現(xiàn)了下列兩種情況

1）電壓不穩(wěn)定而導(dǎo)致程序無法寫入的情況，使電壓穩(wěn)定的方法是改用新的電池，或者是再次設(shè)計電源方案，在這里是用電源接通教學(xué)實驗板，然后再把教學(xué)實驗板與本系統(tǒng)相

連接，這樣，就可以得到穩(wěn)定的電壓了。

2）還出現(xiàn)的一個問題是數(shù)碼管不顯示，檢查后是焊接上出現(xiàn)了一點的失誤。

軟件方面：

本系統(tǒng)在軟件調(diào)試方面也沒有規(guī)律可循，調(diào)試時更多的是憑經(jīng)驗。軟件調(diào)試的主要任務(wù)是排查錯誤。通過在Wave E2000編譯器下調(diào)試程序，有兩種錯誤，一種邏輯錯誤，也就是語法錯誤，是很容易被發(fā)現(xiàn)的，另一種是功能錯誤，是指在沒有語法錯誤的基礎(chǔ)上，由于設(shè)計思想或算法的問題導(dǎo)致不能實現(xiàn)軟件功能的一種錯誤。調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題主要有以下四個方面：

1）用其它串口調(diào)試軟件能夠很好的實現(xiàn)兩者之間的串行通信，成功的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，但使用我們的VB程序卻不能實現(xiàn)，要么只能實現(xiàn)接收功能，要么只能實現(xiàn)發(fā)送功能。之后通過對VB程序做多次的改動與測試才達到理想的結(jié)果。

2）在VB界面上發(fā)送的數(shù)據(jù)與單片機的數(shù)碼管上顯示的數(shù)字不相符，這個問題是我們匯編程序的問題，由于匯編語言符號的繁多加上我們的粗心在輸入代碼的過程中難免出現(xiàn)一些看不見的問題，造成調(diào)試過程中出現(xiàn)意外。借此我想提醒大家的是搞設(shè)計搞研究必須做到細心，要有一顆敬業(yè)的心對待我們接受的任務(wù)，有耐心面臨出現(xiàn)的困難。

3）由于要實現(xiàn)上下位機的串行通信，所以兩者之間的波特率是否一致也是一個不容忽視的問題，在開始我并沒有太注意這個方面的情況，到各方面的準備工作都做好要進行調(diào)試的時候，才發(fā)現(xiàn)有個二者波特率設(shè)置是否相同將影響到整個通信過程，我趕緊作了修改才免遭一次調(diào)試失敗。

4）還有最后一點注意的地方是，利用MSComm控件比較方便地開發(fā)串行通信程序，實現(xiàn)串行通訊原理已經(jīng)得到實驗結(jié)果驗證，考慮到將來對系統(tǒng)實時性的要求，采用了MSComm控件的查詢處理機制，避免了中斷處理機制的不穩(wěn)定和不連續(xù)性，而且還可以很方便地控制多個串口，只需插入多個MSComm控件，并為每個MSComm控件編寫OnComm()函數(shù)。但是我們也清楚的體會到MSComm控件在VB中的使用較為復(fù)雜。這一點是我們以后在運用中需要加強的地方。

伴隨著單片微型機技術(shù)的發(fā)展，人們已越來越多地采用單片機來對一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進行檢測和控制。希望通過大家的共同努力能在PC機與單片機這方面取得新的成績有突出的表現(xiàn)，能夠很好的將學(xué)到知識運用到實際生活中，比如上面提到的利用單片機實現(xiàn)對溫度的實時檢測與控制已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。另外我們還可以在單片機的接口上再加接顯示器，這樣就更能方便的對系統(tǒng)進行操作與控制。

通過這次畢業(yè)設(shè)計，我深刻體會到專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題的能力在實際生活中是多么的重要，在完成設(shè)計任務(wù)的同時我這些方面的能力有了一個全面的提高和鍛煉。具體表現(xiàn)在對單片機與PC機的串行通信的基本原理、單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計思路技巧（匯編語言與VB）的掌握方面都向前邁了一大步，為日后使我能成為合格的應(yīng)用型人才打下了良好的基礎(chǔ)。

采用本系統(tǒng)實現(xiàn)PC機與單片機串行通信與一般其它系統(tǒng)的比較：一般的PC機與單片機之間的串行通信，需要單片機采集數(shù)據(jù)，然后用異步串行通訊方式傳給PC機。相對而言通訊速率不是很理想，在一些要求通訊傳輸速率比較快的地方，普通的PC機與單片機之間的串行通信顯然是不能滿足其要求的。利用VB6.0 的事件驅(qū)動方式可以很方便地開發(fā)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，用單臺PC 機可以測量和監(jiān)控多路控制信號，整控制系統(tǒng)設(shè)計方便，對小型測控系統(tǒng)的設(shè)計具有很大的實用性。且傳輸數(shù)據(jù)的速率要比普通的串行通信要快些。

對于目前廣泛應(yīng)用的Windows環(huán)境下實現(xiàn)PC機與單片機之間的通信問題，希望大家能提出寶貴的意見。

參考文獻

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[2]楊毓，李明.Visual Basic6.0實用開發(fā)教程[M].成都:電子科技大學(xué)出版社，2001.

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[8]劉瑞新等. Visual Basic程序設(shè)計教程，北京：機械工業(yè)出版社， 2002

篇（5）

一般的PC與單片機之間的串行通信，需要單片機采集數(shù)據(jù)，然后用異步串行通訊方式傳給PC機。相對而言比較的煩瑣，而本文著重用VB具有面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，友好的用戶來探討在VB環(huán)境下來實現(xiàn)PC機與51單片機之間串行通訊的方法。實現(xiàn)起來要簡捷方便。

隨著計算機系統(tǒng)的應(yīng)用和微機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各種控制設(shè)備之間的通信功能越來越顯得重要。尤其是伴隨著單片微型機技術(shù)的發(fā)展，人們已越來越多地采用單片機來對一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進行檢測和控制。在本系統(tǒng)中，下位機采用一片AT89S51單片機，用于對發(fā)送的數(shù)據(jù)實施控制，為了實現(xiàn)對輸入數(shù)據(jù)的接收，上位機采用便攜式PC機，上、下位機之間通過MAX232芯片實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信。PC 機具有強大的監(jiān)控和管理功能，而單片機則具有快速及靈活的控制特點，通過PC 機的RS-232 串行接口與外部設(shè)備進行通信，是許多測控系統(tǒng)中常用的一種通信解決方案。

本文將論述在VB 環(huán)境下PC 機與單片機之間實現(xiàn)串行通訊的軟硬件方案。實現(xiàn)單片機與 PC 機的相互通信。單片機部分由匯編語言實現(xiàn)，PC 機的通訊程序使用Visual Basic 編寫，VB 是Microsoft 公司推出的Windows 應(yīng)用程序開發(fā)工具，因其具有界面友好，編程簡便等優(yōu)點而受到廣泛的使用，而且Visual Basic 6.0 版本帶有專門實現(xiàn)串行通訊的MSCOMM 控件。因此如何實現(xiàn)PC 機與單片機之間的通訊具有非常重要的現(xiàn)實意義。

利用VB6.0 的事件驅(qū)動方式可以很方便地開發(fā)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，用單臺PC 機可以測量和監(jiān)控多路控制信號，整控制系統(tǒng)設(shè)計方便，對小型測控系統(tǒng)的設(shè)計具有很大的實用性。

1.2 設(shè)計實現(xiàn)的功能

實現(xiàn)單片機與 PC 機的相互通信。具體要求有以下兩點:

①單片機發(fā)固定編好的代碼，在用 VB 編好的界面上接收；

②在 VB 編好的界面上發(fā)送數(shù)字，在單片機板上的數(shù)碼管上顯示出來。

2 硬件設(shè)計方案

為了實現(xiàn)PC機與單片機之間的串行通信，我們首先要清楚了解整個系統(tǒng)所采用的原理圖。原理圖就象一根紅線貫穿于整個系統(tǒng)設(shè)計，通過此圖我們就能很清楚的看到系統(tǒng)所涉及的內(nèi)容，然后鑒于此，我們將在以后的章節(jié)中依次對所牽涉的內(nèi)容作詳細的論述。下面對原理圖作一點說明：從MAX232芯片中的兩路發(fā)送接收中任選一路作為接口，要注意其發(fā)送與接收引腳對應(yīng)，否則可能對器件或計算機串口造成永久性損壞。如選他T1IN接單片機的發(fā)送端TXD，則PC機、的RS—232的接收端RD一定要對應(yīng)接T1OUT引腳。同時，R1OUT接單片機的接受端RXD引腳，則PC機的RS—232的發(fā)送端TD一定要對應(yīng)接R1IN引腳。

上圖為采用MAX232芯片接口的PC機與51單片機串行通信接口原理圖

2.1 AT89S51單片機

2.1.1 AT89S51單片機簡介

AT89S51 為 ATMEL 所生產(chǎn)的可電氣燒錄清洗的 8051 相容單芯片，是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。

AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。

2.1.2 AT89S51單片機的功能

AT89S51主要功能列舉如下：

1）為一般控制應(yīng)用的8位單芯片

2）晶片內(nèi)部具有時鐘振蕩器

3）內(nèi)部程式存儲器（ROM）為 4KB　4）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM）為 128B

5）外部程序存儲器可擴充至 64KB

6）外部數(shù)據(jù)存儲器可擴充至 64KB

7）32 條雙向輸入輸出線，且每條均可以單獨做 I/O 的控制

8）5個中斷向量源

9）2組獨立的 16 位定時器

10）1個全多工串行通信端口

11）8751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功能

12）單芯片提供位邏輯運算指令

2.1.3 AT89S51各引腳功能介紹：

VCC：AT89S51 電源正端輸入，接+5V。

VSS：電源地端。

XTAL1：單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端。

XTAL2：系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端。

RESET：AT89S51的重置引腳，高電平動作。

EA/Vpp：存取外部程序代碼，低電平動作。

ALE/PROG：地址鎖存器啟用信號。

PSEN：程序儲存啟用，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。

PORT0（P0.0～P0.7）：端口0是一個8位寬的開路汲極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推。其他三個I/O端口（P1、P2、P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當作I/O用時可以推動8個LS的TTL負載。如果當EA引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器），P0就以多工方式提供地址總線（A0～A7）及數(shù)據(jù)總線（D0～D7）。

PORT2（P2.0～P2.7）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個引腳可以推動4個LS的TTL負載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時，此端口便能當成輸入端口來使用。P2除了當作一般I/O端口使用外，若是在AT89S51擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個時候P2便不能當作I/O來使用了。

PORT1（P1.0～P1.7）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個LS TTL負載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。

PORT3（P3.0～P3.7）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個TTL負載，同時還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋?/p>

其引腳分配如下：

P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。

P3.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計時計數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計時計數(shù)器1輸入。

P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。

本系統(tǒng)所采用的AT89S51芯片如下圖所示：

2.1.4 AT89S51 ISP

ISP為在線編程接口。ISP在線編程接口為89S51單片機提供了方便的在線編程方法，使用時將ISP下載線一端與PC并口相連接，一端與ISP接口相連，使用ISP下載軟件即可實現(xiàn)MCU在線編程。

下載線插接說明：兩排十針下載口，板圖上都有一個小方框，為1號引角；下載線的凸口為正方向，凸口的右側(cè)邊的第一個插孔為1號引角，這一點一定要切記，不然的話程序下載不進去。

本系統(tǒng)中所用AT89S51 ISP原理圖如下示:

AT89S51 ISP

2.2串行通訊

2.2.1串行通訊的概念

串行通訊：一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式稱為串行通訊。

串行通訊的特點是：數(shù)據(jù)位傳送，傳送按位順序進行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但傳送速度慢。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米。

分類：根據(jù)信息的傳送方向，串行通訊可以進一步分為單工、半雙工和全雙工三種。

2.2.2　RS-232C　串口通訊原理

RS-232C是目前最常用的串行接口標準，用來實現(xiàn)計算機與計算機之間，計算機與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通信。

RS-232C串行接口總線適用于設(shè)備之間的通信距離不大于15米，傳輸速率最高為19.2kb/s的場合。RS-232C標準規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、和19200b/s。RS-232C屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制的共模干擾等問題，因此一般用于短距離通信。

1)　RS-232C接口信號

一個完整的RS-232C接口有22根線，采用標準的25芯連接器。

2)　RS-232C 典型應(yīng)用

用RS-232C總線連接系統(tǒng)時，有近程通信方式和遠程通信方式之分。近程通信是指傳輸距離小于15米的通信，這時可以用RS-232C電纜直接連接。15米以上的長距離通信，需要采用調(diào)制解調(diào)器。

下圖a)是計算機與終端之間利用RS-232C直接通信的最常用的交叉連線圖。圖中“發(fā)送數(shù)據(jù)”與“接收數(shù)據(jù)”是交叉相連的，使得兩臺設(shè)備都能正確地發(fā)送和接收。“數(shù)據(jù)終端變緒”與“數(shù)據(jù)裝置就緒”兩根線也是交叉相連的，使得兩設(shè)備都能檢測出對方是否已經(jīng)準備好。

在最簡單的全雙工系統(tǒng)中，公用發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)和信號地三根即可。對MCS-51單片機來說，利用RXD(串行數(shù)據(jù)接收端)線、TXD(串行數(shù)據(jù)發(fā)送端)線以及一根地線，就可以構(gòu)成符合RS-232C接口標準的全雙工串行通信口。(見圖b)

（a）直接連接

（b）最簡單的RS-232C數(shù)據(jù)通信連接

3)　RS-232C接口電平轉(zhuǎn)換

RS-232C是早期為促進公用電話網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信而制定的標準，其邏輯電平對地是對稱的，完全與TTL、CMOS邏輯電平不同。

RS-232C采用負邏輯，即：

邏輯1：-5V～-15V。 邏輯0：+5V～+15V。

由于MCS-51采用TTL電平，若用RS-232C標準接口通信必須進行電平轉(zhuǎn)換。目前RS-232C與TTL電平轉(zhuǎn)換最常用的集成電路芯片是傳輸線驅(qū)動器MC1488傳輸線接收器MC1489。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳如下圖（c）所示。

MC1488可完成TTL電平到RS-232C的電平轉(zhuǎn)換，輸入為TTL電平，輸出為RS-232C電平。其內(nèi)部有3個與非門和1個反相器。采用±12V或±15V電源供電。

MC1489可完成由RS-232C到TTL電平轉(zhuǎn)換，輸入為RS-232C電平，輸出為TTL電平。其內(nèi)部有4個反相器，采用+5V電源供電。MC1489中每個反相器都有一個控制端，高電平有效，可作為RS-232C操作的控制端。圖（d）給出了RS-232C接口電路原理圖。

（c）RS-232C電平轉(zhuǎn)換芯片MC1488和MC1489

(d) RS-232C接口電路

MAX232芯片

MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標準串口設(shè)計的接口電路,使用+5v單電源供電。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分；

第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個電源，提供給RS-232串口電平的需要。

第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。

第三部分就是供電。15腳DNG、16腳VCC（+5v）。

2.2.3　串行接口

控制串行接口的寄存器有兩個，即特殊功能寄存器PCON和SCON。

1）PCON中的波特率選擇位

PCON是一個特殊功能寄存器（如下圖所示），沒有位尋址功能，字節(jié)地址為87H。其中D7位（SMOD）為波特率選擇位。其他位均無意義。復(fù)位時的SMOD值為0。可用MOV PCON。#80H或MOV 87H，#80H指令使該位置1。當SMOD=1時，在串行接口方式1、2或3情況下，波特率提高一倍。

D7 D0

PCON

SMOD

波特率選擇位 | 無定義位 |

2）串行接口控制寄存器 SCON

特殊功能寄存器SCON用于定義串行接口的操作方式和控制它的某些功能。其字節(jié)地址為98H。寄存器中各位內(nèi)容如下：

SCON

位 D7 D6 D5 D4 D3 D2　 D1 D0

位地址

9F

9E

9D

9C

9B

9A

99

98

SM0

SM1

SM2

REN

TB8

RB8

TI

RI

SM0，SM1　串行接口操作方式選擇位。兩個選擇位對應(yīng)于四種狀態(tài)，所以串行接口能以四種方式工作。

SM2　允許方式2和3的多機通信使能位。

REN　允許串行接收位。由軟件置位或清0，使允許接收或禁止接收。

TB8　是在方式2和3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)可按需要由軟件置位或復(fù)位

RB8 是方式2和3中已接收到的第9位數(shù)據(jù)。

TI 發(fā)送中斷標志。

RI 接收中斷標志。

串行接口工作方式

串行接口的操作方式由SM0、SM1定義，編碼和功能如下表所示

串行接口方式選擇

SM0 SM0

方式

功能說明

波特率

0 0

移位寄存器方式

Fosc/12

0 1

1

8位UART

可變

1 0

2

9位UART

Fosc/64或fosc/32

1 1

3

9位UART

可變

2.2.4　TMOD介紹

定時器／計數(shù)器T0、T1 的方式寄存器TMOD

字節(jié)地址為89H。TMOD的格式如下：低4位用來定義T0，高4位用來定義T1D7

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

GATE

C/T

M1

M0

GATE

C/T

M1

M0

| T1 | T0 |

各位的意義如下：

1、 GATE——門控位。

GATE＝1時，由外部中斷引腳、和TR0、TR1共同來啟動定時器。當引腳為高電平時，TR0置位啟動定時器T0；當引腳為高電平時，TR1置位，啟動定時T1。

GATE＝0時，僅由TR0和TR1置位來啟動定時器T0和T1。

2、 C／T——功能選擇位。

C/T＝1時，選擇計數(shù)功能；

C/T＝0時，選擇定時功能。

T0、T1 的計數(shù)、定時功能是通過TMOD中的位來選擇的。

3、 M1、M0——工作方式選擇位。

由于有M1和M0兩位，可以有四種工作方式，如下表所示。

定時器/計數(shù)器的工作方式

M1 M0

工作方式

計數(shù)器配置

0 0

方式0

13位計數(shù)器

0 1

方式1

16位計數(shù)器

1 0

方式2

自動重載的8位計數(shù)器

1 1

方式3

T0分為兩個8位計數(shù)器,T1停止計數(shù)

3 串行數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計

3.1 通信協(xié)議

本系統(tǒng)串行通信采用異步通信方式。協(xié)議如下：

1．一幀數(shù)據(jù)由1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗位、1位停止位共10位組成。

2．波特率設(shè)為9600bps。單片機串行口按方式1工作，波特率由定時器T1控制，PC機串口波特率通過VB通訊控件的Settings屬性設(shè)置，為保證數(shù)據(jù)傳送的準確性，兩者的波特率必須一致。

本次通訊中，我們以一個測控系統(tǒng)的上位機和下位機之間的通信為背景，給出單片機部分和VB 環(huán)境下的通信程序?qū)嵗到y(tǒng)中單片機負責(zé)數(shù)據(jù)采集、處理和控制，上位機進行現(xiàn)場可視化檢測，通信協(xié)議采用異步串行通信方式，通過RS232 的RTS 信號進行收發(fā)轉(zhuǎn)換,傳輸數(shù)據(jù)采用二進制數(shù)據(jù)，上位機與下位機之間采用主從式通訊。

3.2 下位機（單片機）串行通信及程序設(shè)計

平臺介紹及編程方法

匯編語言

匯編語言是針對一類（甚至幾類）計算機，抽象出來的一種符號語言并把這些符號加以統(tǒng)一規(guī)定，使得使用同類計算機的人都了解這些符號的意義，這樣，使得用匯編語言編寫的程序可以在這一類型的任何一臺計算機上使用。這就有了極大的靈活性，當然不同類型的計算機的匯編語言也不同。它們都必須由生產(chǎn)廠家提供的匯編語言來編寫。另外．匯編語言還增加了宏指令的功能。匯編語言是計算機衛(wèi)程控制中最常用的語言。

匯編語言的主要優(yōu)點就是可以直接控制計算機硬件，可以編寫在時間和空間兩方面更有效的程序。這些優(yōu)點使得匯編語言在程序設(shè)計中占有重要的地位。是不可取代的。

但匯編語言的缺點也是明顯的，它與處理器密切相關(guān)，要求程序員熟悉計算機硬件系統(tǒng)，考慮許多細節(jié)問題，所以程序繁瑣，調(diào)試、維護、交流和移植困難。因此，有時可以采用高級語言和匯編語言混合編程的方怯，互相取長補短，更好地解決實際間題。

匯編語言生要應(yīng)用場合有以下幾種：

l）程序要具有較短的運行時問，或者只能占用較小的存儲客量。例如操作系統(tǒng)的核心 程序段，實時控制系統(tǒng)的軟件等。

2）程序與計算機硬件密切相關(guān)，程序要直接控制硬件。例如to接口電路的初始化程序段，外部設(shè)備的底層驅(qū)動程序等。

3）大型軟件需要提高性能、優(yōu)化處理的部分。例如計算機系統(tǒng)頻繁調(diào)用的子程序、動態(tài)鏈接庫等。

4）沒有適合的高級語言的時候。例如開發(fā)最新的處理器程序時。

偉福軟件介紹：

偉福系列仿真器偉福仿真品種多、功能強，特點如下：

1)主機+POD組合，通過更換POD，可以對各種CPU進行仿真。

2) 雙平臺:DOS版本，WINDOWS版本。其中WINDOWS版本功能強大。

3) 雙工作模式:a.軟件模擬仿真（不要仿真器也能模擬仿真）。 硬件仿真。

4) 雙CPU結(jié)構(gòu)，100% 不占用戶資源。

5) 雙集成環(huán)境:編輯、編譯、下載、調(diào)試全部集中在一個環(huán)境下。多種仿真器，多類CPU仿真全部集成在一個環(huán)境下。可仿真51系列，196系列，PIC系列，飛利蒲公司的552、LPC764、DALLAS320，華邦438等51增強型CPU。為了跟上形勢，現(xiàn)在很多工程師需要面對和掌握不同和項目管理器、編輯器、編譯器。偉福 WINDOWS調(diào)試軟件為您提供了一個全集成環(huán)境，統(tǒng)一的界面，包含一個項目管理器，一個功能強大的編輯器，匯編Make、Build和調(diào)試工具并提供一個與第三方編譯器的接口。

6) 強大的邏輯分析儀綜合調(diào)試功能:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機通訊方面的運用越來越多。有了邏輯儀，用它可以分別或者同時對發(fā)送方、接收方的輸入或者輸出波形進行記錄、存儲、對比、測量等各種直觀的分析，可以將實際輸出通訊報文的波形與源程序相比較，可立即發(fā)現(xiàn)問題所在。從而極大地方便了調(diào)試。

7) 強大的追蹤器功能:追蹤功能以總線周期為單位，實時記錄仿真過程中CPU發(fā)生的總線事件，其觸發(fā)條件方式同邏輯分析儀。追蹤窗口在仿真停止時可收集顯示追蹤的CPU指令記憶信息，可以以總線反匯編碼模式、源程序模式對應(yīng)顯示追蹤結(jié)果。屏幕窗口顯示波形圖最多追蹤記憶指令32K并通過仿真器的斷點、單步、全速運行或各種條件組合斷點來完成追蹤功能。總線跟蹤可以跟蹤程序的運行軌跡。可以統(tǒng)計軟件運行時間。

編程方法

本系統(tǒng)中傳輸協(xié)議為9600，8，N,1,即波特率為9600b/s,傳送8個數(shù)據(jù)位。沒有校驗位，一個停止位。在PC機中也設(shè)置為相同的協(xié)議。1）控制寄存器SCON的設(shè)置為：SM0、SM1為0、1，即為串行工作方式1，REN為1，即允許接收。這樣SCON中的值是0X50H，(使用匯編語言是MOV SCON,#50H。）2)TMOD寄存器的設(shè)置為：使用定時器1。M0=0,M1=1,工作于方式2，自動重新載入計數(shù)值。TMOD=0X20H。(使用匯編語言是MOV TMOD,#20H）3) 波特率的設(shè)置：本系統(tǒng)上的工作時鐘為11.0592MHz, 波特率為9600b/s,對TH1的重載入計數(shù)器值由下式計算可得：TH1=256-11059200/384*9600=253=FDH TH1=0XFDH(使用匯編語言是MOV TH1,#0FDH)。

串口初始化

流程圖如右：

根據(jù)以上設(shè)置匯編語言編寫串行端口的初始化程序：

接收程序：

發(fā)送數(shù)據(jù)

MAIN: MOV TMOD,#20H ；

MOV TH1,#0FDH；

MOV TL1,#0FDH；

SETB TR1；

MOV SCON,#50H；

LOOP: JBC RI,DISP

SJMP LOOP

DISP: MOV A,SBUF

MOV DPTR,#TAB

MOVC A,@A+DPTR

MOV P2,A

SJMP LOOP

TAB: DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH

DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH

DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH

DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH

DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH

DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH

DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H

DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH

DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H

END

發(fā)送程序：

ORG 0000H

START: MOV TMOD,#20H；

MOV TL1,#0FDH

MOV TH1,#0FDH；

SETB TR1

MOV SCON,#40H

MOV R0,#20H

MOV R7,#32

MOV A,#40

LOOP1:

MOV @R0,A

INC A

INC R0

DJNZ R7,LOOP1

MOV R0,#20H

MOV R7,#32

LOOP: MOV A,@R0

ACALL YANSHI

ACALL SPOUT

INC R0

DJNZ R7,LOOP

SJMP START

SPOUT:

MOV SBUF,A

JNB TI,$

CLR TI

RET

YANSHI: MOV R6,#250

D1: MOV R5,#250

DJNZ R5,$

DJNZ R6,D1

RET

END

3.3上位機（PC機）串行通信及程序設(shè)計

3.3.1 平臺介紹及編程方法

VB語言簡介

在本系統(tǒng)中PC機采用Visual Basic(簡稱VB)編程。VB已成為WINDOWS系統(tǒng)開發(fā)的主要語言，以其高效、簡單易學(xué)及功能強大的特點越來越為廣大程序設(shè)計人員及用戶所青睞。VB支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動編程模式并可以使用無限擴增的控件，而且可以十分簡便地作出良好的人機界面。

用VB6.0開發(fā)串行通信程序有兩種法，一種是利用Windows的API函數(shù)；另一種是采用VB6.0的通信控件MSComm。利用API函數(shù)編寫串行通信程序較為復(fù)雜，需要掌握大量的通信知識，其優(yōu)點是可實現(xiàn)的功能更豐富、應(yīng)用面更廣泛，適合于編寫較為復(fù)雜的低層次通信程序。而VB6.0的MSComm通信控件提供了標準的事件處理函數(shù)、事件、方法，并通過控件屬性對串口參數(shù)進行設(shè)置，比較容易地解決了串口通信問題。該控件可設(shè)置串行通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，對串口狀態(tài)及串口通信的信息格式和協(xié)議進行設(shè)置。這是一個標準的十位串口通信，包括8位標準數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的起始位和停止位。在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)過程中觸發(fā)OnComm事件，通過編程訪問 CommEvent屬性了解通信事件的類型，分別進行各自的處理。每個通信控件對應(yīng)一個串口，可以設(shè)計多個通信控件來訪問多個通信口。

PC機程序設(shè)計流程圖如下示

數(shù)據(jù)正確

NO

YES

校驗數(shù)據(jù)

校驗正確

NO

清標志位

YES

置標志位

返回信息

3.3.2 VB6.0的通信控件及通信方式

MSComm通訊控件簡介

MSComm是VB6.0提供的ActiveX控件，使用前需將該控件添加到VB工具 欄。MSComm控件串口具有完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能。通過此控件，PC機可以利用串行口與其它設(shè)備實現(xiàn)輕松連接，簡單高效地實現(xiàn)設(shè)備之間的通訊。此控件的事件響應(yīng)有兩種處理方式，事件驅(qū)動方式：由MSComm控件的OnComm事件捕獲并處理通訊錯誤及事件；查詢方式：通過檢查CommEvent屬性的值來判斷事件和錯誤。

1)MSComm控件的主要屬性和方法

a. CommPort：設(shè)置或返回串行端口號，其取值范圍為1—99，缺省為1

b. Setting： 設(shè)置或返回串行端口的波特率、奇偶校驗位、數(shù)據(jù)位數(shù)、停位。如：MSComm.Setting="9600, n, 8, 1”。

c. PortOpen：打開或關(guān)閉串行端口。

d. RThreshold：該屬性為一閥值，它確定當接收緩沖區(qū)內(nèi)字節(jié)個數(shù)達到或超過該值后就產(chǎn)生MSComml--OnComm事件。

e. Input：從接收緩沖區(qū)移走一串字符。

f. Output：向發(fā)送緩沖區(qū)傳送一字符串。

2)CommEvent屬性 ：

如果在通訊過程中發(fā)生錯誤或事件，就會引發(fā)OnComm事件并由CommEvent 屬性代碼反映錯誤類型，可根據(jù)該屬性值來執(zhí)行不同的程序操作或數(shù)據(jù)處理。以下是部分屬性常數(shù)值及其含義：

a. ComEvSend：其值為1，發(fā)送緩沖區(qū)的內(nèi)容少于SThreshold指定的值。

b. ComEvReceive：其值為2，接收緩沖區(qū)內(nèi)字符數(shù)達到RThreshold值，該事件在緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)被移走前將持續(xù)產(chǎn)生。

c. ComEventRxParity：其值為1009，奇偶校驗。

d. ComEvEOF：其值為7，接收數(shù)據(jù)中出現(xiàn)文件結(jié)束字符。

本系統(tǒng)采用事件驅(qū)動方式進行串口通信設(shè)計，下圖2為上位機通信界面，設(shè)計了2個命令按扭，分別為發(fā)送、清空數(shù)據(jù)；兩個文本框，Text1用于輸入需從下位機讀取的數(shù)，Text2用于顯示下位機發(fā)送來的數(shù)據(jù)；3個Frame控件，一個Label控件,當然還需要一個MSComm控件。

MSComm控件屬性設(shè)置如圖1示：

(圖2)

下面是MSComm控件的初始化程序、部分數(shù)據(jù)發(fā)送和接受程序

4調(diào)試與結(jié)論

該系統(tǒng)目前已調(diào)試成功，完成了PC機與51單片機之間的串行通信。并且實現(xiàn)了下列功能：1）在VB界面上發(fā)送任一數(shù)字在51單片機的數(shù)碼管上都能成功的接收 2）同樣通過向51單片機內(nèi)寫入的程序，在VB界面上可以接收到相對應(yīng)的內(nèi)容且運行良好。

調(diào)試過程如下：

硬件方面：

該系統(tǒng)的硬件調(diào)試主要是排查單片機印刷電路板的問題和連接上的一些問題。在該系統(tǒng)中，首先通過了仔細地推敲系統(tǒng)原理，確認無誤；其次對照設(shè)計圖紙查印制電路板，看是否有粘接等工藝現(xiàn)象；最后，檢查連接是否有誤，通過這幾個方面的反復(fù)調(diào)試，可確保電路板的無誤性。

在本系統(tǒng)的硬件調(diào)試過程中，出現(xiàn)了下列兩種情況

1）電壓不穩(wěn)定而導(dǎo)致程序無法寫入的情況，使電壓穩(wěn)定的方法是改用新的電池，或者是再次設(shè)計電源方案，在這里是用電源接通教學(xué)實驗板，然后再把教學(xué)實驗板與本系統(tǒng)相 連接，這樣，就可以得到穩(wěn)定的電壓了。

2）還出現(xiàn)的一個問題是數(shù)碼管不顯示，檢查后是焊接上出現(xiàn)了一點的失誤。

軟件方面：

本系統(tǒng)在軟件調(diào)試方面也沒有規(guī)律可循，調(diào)試時更多的是憑經(jīng)驗。軟件調(diào)試的主要任務(wù)是排查錯誤。通過在Wave E2000編譯器下調(diào)試程序，有兩種錯誤，一種邏輯錯誤，也就是語法錯誤，是很容易被發(fā)現(xiàn)的，另一種是功能錯誤，是指在沒有語法錯誤的基礎(chǔ)上，由于設(shè)計思想或算法的問題導(dǎo)致不能實現(xiàn)軟件功能的一種錯誤。調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題主要有以下四個方面：

1）用其它串口調(diào)試軟件能夠很好的實現(xiàn)兩者之間的串行通信，成功的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，但使用我們的VB程序卻不能實現(xiàn)，要么只能實現(xiàn)接收功能，要么只能實現(xiàn)發(fā)送功能。之后通過對VB程序做多次的改動與測試才達到理想的結(jié)果。

2）在VB界面上發(fā)送的數(shù)據(jù)與單片機的數(shù)碼管上顯示的數(shù)字不相符，這個問題是我們匯編程序的問題，由于匯編語言符號的繁多加上我們的粗心在輸入代碼的過程中難免出現(xiàn)一些看不見的問題，造成調(diào)試過程中出現(xiàn)意外。借此我想提醒大家的是搞設(shè)計搞研究必須做到細心，要有一顆敬業(yè)的心對待我們接受的任務(wù)，有耐心面臨出現(xiàn)的困難。

3）由于要實現(xiàn)上下位機的串行通信，所以兩者之間的波特率是否一致也是一個不容忽視的問題，在開始我并沒有太注意這個方面的情況，到各方面的準備工作都做好要進行調(diào)試的時候，才發(fā)現(xiàn)有個二者波特率設(shè)置是否相同將影響到整個通信過程，我趕緊作了修改才免遭一次調(diào)試失敗。

4）還有最后一點注意的地方是，利用MSComm控件比較方便地開發(fā)串行通信程序，實現(xiàn)串行通訊原理已經(jīng)得到實驗結(jié)果驗證，考慮到將來對系統(tǒng)實時性的要求，采用了MSComm控件的查詢處理機制，避免了中斷處理機制的不穩(wěn)定和不連續(xù)性，而且還可以很方便地控制多個串口，只需插入多個MSComm控件，并為每個MSComm控件編寫OnComm()函數(shù)。但是我們也清楚的體會到MSComm控件在VB中的使用較為復(fù)雜。這一點是我們以后在運用中需要加強的地方。

伴隨著單片微型機技術(shù)的發(fā)展，人們已越來越多地采用單片機來對一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進行檢測和控制。希望通過大家的共同努力能在PC機與單片機這方面取得新的成績有突出的表現(xiàn)，能夠很好的將學(xué)到知識運用到實際生活中，比如上面提到的利用單片機實現(xiàn)對溫度的實時檢測與控制已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。另外我們還可以在單片機的接口上再加接顯示器，這樣就更能方便的對系統(tǒng)進行操作與控制。

通過這次畢業(yè)設(shè)計，我深刻體會到專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題的能力在實際生活中是多么的重要，在完成設(shè)計任務(wù)的同時我這些方面的能力有了一個全面的提高和鍛煉。具體表現(xiàn)在對單片機與PC機的串行通信的基本原理、單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計思路技巧（匯編語言與VB）的掌握方面都向前邁了一大步，為日后使我能成為合格的應(yīng)用型人才打下了良好的基礎(chǔ)。

采用本系統(tǒng)實現(xiàn)PC機與單片機串行通信與一般其它系統(tǒng)的比較：一般的PC機與單片機之間的串行通信，需要單片機采集數(shù)據(jù)，然后用異步串行通訊方式傳給PC機。相對而言通訊速率不是很理想，在一些要求通訊傳輸速率比較快的地方，普通的PC機與單片機之間的串行通信顯然是不能滿足其要求的。利用VB6.0 的事件驅(qū)動方式可以很方便地開發(fā)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，用單臺PC 機可以測量和監(jiān)控多路控制信號，整控制系統(tǒng)設(shè)計方便，對小型測控系統(tǒng)的設(shè)計具有很大的實用性。且傳輸數(shù)據(jù)的速率要比普通的串行通信要快些。

對于目前廣泛應(yīng)用的Windows環(huán)境下實現(xiàn)PC機與單片機之間的通信問題，希望大家能提出寶貴的意見。

參考文獻

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[3]劉新民，蔡瓊等.VB6.0程序設(shè)計.北京：清華大學(xué)大學(xué)出版社，2004.

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[5]魏慶福，姚亦鳴，等STD總線工業(yè)控制機的設(shè)計與應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社，1992

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[7]美Jan Axelson 著，串行端口大全，精英科技譯，2001.5四

[8]劉瑞新等. Visual Basic程序設(shè)計教程,北京：機械工業(yè)出版社, 2002

篇（6）

中圖分類號：TR242 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）01-0154-02

1 系統(tǒng)設(shè)計要求及設(shè)計思路

尋跡機器人的具體功能要求為：按照一定的路線到達指定位置，完成一定的動作后再走到下一目標位置。在行進的過程中地板上有縱橫交錯的白線作引導(dǎo)，并通過白線來判斷是否到達指定位。如圖1所示，機器人從A點出發(fā)，到達B點和C點并將各點處的物品取走，并運送到D點。機器人運動的具體路徑可以任意改變。

根據(jù)其功能要求可將其設(shè)計實現(xiàn)過程分為以下幾部分：

1.1 運動階段

機器人由一定的驅(qū)動電路驅(qū)動電機從出發(fā)區(qū)按照指定的路徑走到指定的位置。在這段過程中，機器人在任意時刻都要知道自己處在什么位置并決定下一步該如何動作，即機器人必須對自身進行準確的定位。場地上縱橫交錯的白線就是用于輔助機器人定位的。機器人通過光電傳感器檢測地板上白線的位置，并通過單片機中一定的算法來實現(xiàn)定位和確定下一步的動作。

為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)向和直線行走，機器人由兩輪驅(qū)動。機器人的行走過程要求盡量平穩(wěn)，由于有兩個主動輪，在走直線時就要求兩個輪子能以同樣的速度運行，所以對電機的調(diào)速必須十分精確。

在行進的過程中，如果機器人偏離了預(yù)定的路線，則無法到達指定位置。這就需要隨時檢測其是否走偏，并將信息反饋給單片機，由單片機發(fā)出指令來控制電機校正偏離誤差，保證機器人按照預(yù)定方案準確地行走。

機器人要到達指定的位置，不可能一直走直線。在到達一定位置時，機器人需要轉(zhuǎn)向一定角度后繼續(xù)前進。如果檢測到轉(zhuǎn)向信號，單片機就向電機發(fā)出轉(zhuǎn)向指令，并不斷檢測的否轉(zhuǎn)到可以直線運動位置。

1.2 動作階段

當機器人到達指定位置后，就要完成事先確定的動作，如拾取物品等。這就要根據(jù)機器人需要完成的具體任務(wù)，由單片機向具體的執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，使其合作完成預(yù)定運輸作。

2 應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計[1]

機器人的行走機構(gòu)為車輪方式：左右輪為驅(qū)動輪，前后輪為支撐輪，由此構(gòu)成四輪結(jié)構(gòu)。左右輪除負責(zé)前進后退外，當兩輪的轉(zhuǎn)速不同時，還可以實現(xiàn)曲線行走和原地旋轉(zhuǎn)。

機器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由傳感器陣列檢測機器人的位置狀態(tài)，通過CPU判斷控制左右兩臺電機工作，使機器人按照預(yù)定方案沿著場地上的軌跡移動。

3 硬件設(shè)計

尋跡機器人的硬件電路主要分為四個部分：主機控制器電路、電源變化電路、光電檢測電路和電機驅(qū)動電路。尋跡機器人的硬件電路設(shè)計如圖3所示。

3.1 主機控制電路

尋跡機器人采用Atmel公司的AT90S8535單片機作為主機控制器。它負責(zé)對光電傳感器電路檢測到的信號進行處理，并通過一定的軟件算法控制直流電機的運動方式，以實現(xiàn)對尋跡機器人的精確定位和動作控制。

主機控制電路主要提供AT90S8535單片機的復(fù)位處理及同其他電路的接口。AT90S8535單片機通過PB0、PC6和PA口來檢測光電傳感器的信號，并通過PB2、PB3、PD4和PD5來控制兩個直流驅(qū)動電機的運動方式。

3.2 電源變換電路

尋跡機器人的供電系統(tǒng)分為兩部分。單片機需要+5V的電源，而直流電機需要+12V的電壓驅(qū)動。機器人系統(tǒng)采用+12V的鋰電池組供電，通過7805穩(wěn)壓芯片來獲得+5V電源。圖中設(shè)置了一個發(fā)光二極管用于左電源狀態(tài)指示。

3.3 光電檢測電路

采用紅外光電檢測管為單光束反射取樣式光電傳感器ST188，它由紅外發(fā)射器和感光器組成。ST188正常工作時，紅外線發(fā)光二極管發(fā)出紅外線。如果檢測面表面光潔度平整，發(fā)出的紅外線經(jīng)檢測面反射后在光敏三極管產(chǎn)生光電效應(yīng)。產(chǎn)生的電流經(jīng)過放大后輸出信號。

比較器LM311的同相輸入端在沒有檢測到反射信號（不在白線區(qū)）時固定為高電平，而反相輸入端的電壓由電阻分壓提供（一般在1.5V左右，由可變電阻器改變電壓值）。LM311比較同相端和反相端的輸入電壓。當在白線區(qū)時，反射的紅外線導(dǎo)致光敏三極管導(dǎo)通，同相端輸入低電平，比較的結(jié)果為輸出端為低電平，發(fā)光二極管亮；當不在白線區(qū)時，光敏三極管截止，同相端輸入高電平，比較的結(jié)果為輸出端為高電平，發(fā)光二極管滅。

3.4 電機控制電路

尋跡機器人采用2輪驅(qū)動以實現(xiàn)直線和曲線運動，在機器人的運動過程中需要對2個主動輪的運動方式進行合理安排。選用了L298N來對2只驅(qū)動電機實現(xiàn)運動控制，L298N是一款能承受高壓大電流的全橋直流/步進電壓驅(qū)動器[2]。

4 軟件設(shè)計

尋線機器人系統(tǒng)控制程序由主程序、尋線處理程序、電機PID控制程序等組成。

由于機器人要按照一定的路徑到達指定的位置，可將其運動分為若干個步驟，將每個步驟對應(yīng)于任務(wù)數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)，當要修改路徑時只需改變數(shù)組的數(shù)據(jù)。將機器人的基本動作如直走、后退、轉(zhuǎn)彎、加速、減速等做成函數(shù)，在行進中根據(jù)任務(wù)數(shù)據(jù)調(diào)用函數(shù)即可。

為了使用機器人能平穩(wěn)、準確地到達指定位置，需進行電機調(diào)速以及尋線。在整個軟件系統(tǒng)中，以執(zhí)行任務(wù)數(shù)組為主程序，電機調(diào)速以及尋線以中斷方式進行。每隔一定的采樣時間對傳感器進行采樣處理。主程序如圖4所示。

5 系統(tǒng)集成與測試

尋跡機器人系統(tǒng)測試包括主機系統(tǒng)測試、電機和驅(qū)動器測試及光電傳感檢測電路的測試等。

光電傳感器的測試可以在桌面墊一張打印紙（打印紙表面光潔度高，利于紅外線的反射）。調(diào)節(jié)可變電阻器的旋鈕，使電壓比較器的同相輸入端的電壓保持1V左右。為了保證紅外線的發(fā)射功率，給紅外管直接加+5V電壓而不要串聯(lián)電阻。將紅外管與打印紙正對，調(diào)節(jié)紅外管與紙面的距離，可以觀測到電壓比較器輸出端的LED隨著距離的調(diào)節(jié)亮和滅，在此過程中用萬用表測量輸出端的電壓。輸出端電壓最低點即為光電檢測的最佳工作點，此時監(jiān)測器與紙面的距離一般在1cm～2cm之間。

尋跡機器人的狀態(tài)是通過光電傳感器陣列檢測的。在測試好光電傳感器之后，根據(jù)實際的白線分布排列光電傳感器的位置。1～6號傳感器必須嚴格按照實際的白線寬度排列，其它4個傳感器可以通過機器人實際的運動情況進行調(diào)整。

機器人技術(shù)是一門綜合了傳感與檢測、運動控制、圖形圖像處理等多技術(shù)的新型學(xué)科，它融合了機械、電子、傳感器、計算機硬件、軟件、人工智能等許多學(xué)科知識，涉及到當今許多前沿領(lǐng)域的技術(shù)。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，智能機器人在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮著人類無法代替的作用。