在MATLAB中使用串口

3.2.1MATLAB对RS232的串口通信设计

MATLAB是一个跨平台软件，而此处使用的是自主设计的数据采集卡，因此不具备直接访问的能力。但MATLAB的面向对象技术，已用一个对象把计算机串口封装起来，只要用Serial函数创建串口对象即可[6]。关键语句为：s=ser ial(‘COM1’，‘BaudRate’,9600)。MATLAB封装的串口对象支持对串口的异步读写操作，通过对异步读写设置，PC在执行读写串口函数时能立即返回，不必等待串口把数据串输完毕。当指定数据传输结束时就触发事件，执行事件回调函数，对事件回调函数编程，进行数据处理，这样可以大大提高数据处理的效率。MEX是MATLAB的可执行程序，是MATLAB调用其它语言编写的程序或算法的接口，在Windows环境下是扩展名为DLL的动态链接库。对MEX编译器进行配置的方法是：在MATLAB命令窗口中运行mex-setup，选择VC6.0++作为编译器。用C语言编写端口读、写的操作程序，程序包含有头文件mex.h和m exFunction函数，mexFunction函数中nelhs表示输出变量的个数，plhs包含指向输出变量指针的数组，nrhs表示输入变量的个数，prhs包含指向输入变量指针的数组。接口编形成的MEX文件与参考文献[7][8]类似，在此不再累述。

3.2.2数据采集与分析

（1）数据读取的MATLAB实现

主要代码为：

%读取通道数及总数据量

fid=fopen(‘cardiogram.add’,‘r’);

Status=fseek(fid,56,‘bof’);

nDataChNum=fread(fid,1,‘long’);

status=fseek(fid,204,‘bof’);

nAllDataLength=fread(fid,1,‘long’);

%按通道数循环读出各通道起始地址

status=fseek(fid,76,‘bof’);%

for i="1:"nDataChNum

pChannelAdr(i)=fread(fid,1,‘long’)

end

%按通道数循环读出各通道数据

for i="1:nDataChNum"

status=fseek(fid,pChannelAdr(i)+360,‘bof’)

nSegNum=fread(fid,1,‘log’)

status=fseek(fid,pChannelAdr(i)+160*nSegNum+1024,‘bof’);

data=fread(fid,nAllDataLength,‘short’);

end

sta=fclose(fid);(2)数据处理与图形绘制

利用MATLAB的图形用户接口，通过编程可以很方便地构建数据采集与分析的用户交互界面。将数据采集系统采集的实际心电图信号，用RS232导入到PC中。在MATLAB环境下，运行以上已经编好的程序，即可得到如下的模拟实验结果。不过要说明的是，此处使用的数据采集系统是八通道同步采集，而仿真时仅使用的是其中一个通道进行的操作。

figure3实际心电图信号的采集与处理效果图

4、结语

使用自主开发的数据采集系统，通过合理运用串口及MTLAB强大的数值计算和分析功能，实现了基于MATLAB的实时数据处理和分析。通过模拟实验表明，该方法对于其它类似采集卡依然实用，具有一定的应用价值和发展前景。