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[摘要]本文阐述了主从式多机通讯的原理,提出了一种基于RS-422串行通信接口的方案和软件设3 R0 ~6 U& t3 v" |+ L `8 F
计方法.针对计算机与8051系列单片机串行口的通讯特点,设置计算机中通讯控制寄存器,使计算机满足单片
9 [9 G$ N5 f4 D& c- S2 G9 q机多机通讯的格式,实现了计算机和单片机的多机通讯.该方法已在实际应用中被广泛采用,并可推广应用于7 C6 J) g7 L1 r& b' y
其他系统,对其他系统的硬件电路设计及程序设计具有一定的参考价值.' M' P: d9 Y4 e4 U% ?9 |+ W) Z
[关键词] 单片机;多机通讯;RS-422接口;8051" i9 `6 @6 F# k+ A- P r4 D
引言$ v6 Z" `- u! x# r' c' j
随着计算机技术和通讯技术的发展,在工业过程控制、数据采集等领域,出现了利用计算机和单片" i# G# D) h5 y3 H6 E( u5 m
机组成的主从式多机系统,以实现集中监控.在这些系统中,单片机一般是充当从机(下位机),直接用
- c9 o9 i6 N* v$ P r8 u于对所控制对象进行实时数据的采集、简单计算、判断和处理;而主机(.上位机)则多采用微机(如Penti-
9 F8 k9 O7 m/ M" v, F1 Sum系列),主要负责对各单片机进行综合管理，以实现测控系统的自动检测与控制.当从机数过多,主
% \( g5 ]: g/ q D# X2 M4 ?机要不停地查询或响应从机的中断，并要在--定时间内等待和接收数据,因而严重影响到上位机的工作
& F4 _! ~& V% C" _) Q& h: I效率.因此,如何根据系统的实际工作环境条件,选择恰当的通信接口和协议,合理设计通信硬件和软
+ q$ ]2 u# W+ j* V: v件,获得高可靠性、强抗干扰和容错能力,成为衡量此类系统好坏的最重要因素[".
4 c7 f+ W! \& t2
2 Q: F9 }* P) O: V主从式多机通讯原理
1 C$ K! ]+ m# _! Q( M0 X2.18051单片机通讯设置寄存器
3 R, N+ k8 r8 v0 |1)定时/计数器工作方式寄存器TMODI2]
1 x' w ]9 d3 j6 C, GTMOD为T1、T2的工作方式寄存器,其格式如图1所示.
$ h0 X# D8 A* H) O9 y- P/ d图1 TMOD 寄存器的定义8 ~+ k7 [& s& [5 T
工作方式选择位定义如表1所示. 0 @% G) E$ n: b( L) T+ @
2)串行口控制寄存器SCON
, U; F6 d# ?- ISCON用来控制串行口的工作方式和状态,可以位寻址,字节地址为98H.单片机复位时,所有位全. G! c# C3 W# C3 r! Q# g
为0,其格式如图2所示.
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& G) o. y. _2 R x! }) r2.2 8051 单片机通讯功能5 N# I1 p `: r6 A* w7 \
8051系列单片机内部有一个功能很强的全双工串行口(UART),有两个独立的接收、发送缓冲器:
: @ C5 W1 n6 P5 J0 n+ t, u. YSBUF,可同时发送和接收数据.发送缓冲器只能写人数据,不能读出;接收缓冲器只能读出,不能写人，4 W: r4 ~0 k1 D) t
两个缓冲器占有一个地址99H.根据表2可知,串行口有4种工作方式,其中方式2和方式3是用于多.
7 o* c3 E0 L/ ?# h7 X+ c机通讯的工作方式,由SCON控制, SM2在方式2和方式3时,作为主、从式多机通讯的控制位,可实现/ B5 a3 C( ?( ?3 R$ y8 q4 v* T
主从通讯(3].
4 E5 q: E. [6 a& Q/ ^9 a1)发送( ?3 ?4 S, p8 n8 v* V; ?5 I/ C
发送时,先根据通信协议由软件设置TB8 ,然后用指令将要发送的数据写人SBUF,启动发送器.写
o2 G0 ^: p) [( {& ?SBUF的指令,除了将8位数据送人SBUF外,同时还将TB8装人发送移位寄存器的第9位,并通知发送
7 V+ e c* M4 l) O& [: _# j2 B控制器进行- -次发送.一帧信息即从TXD发送,在送完-帧信息后,TI被自动置1,在发送下一帧信息& H' Z( r" t) n5 V: u5 }6 g
之前,TI必须由中断服务程序或查询程序清0.. Q, J, U$ e5 ?/ Z+ x
2)接收
3 z" b- P7 e* N8 ^( i当REN=1时,允许串行口接收数据.数据由RXD端输人.当接收器采样到RXD端的负跳变,并判
. f1 H* Q. }$ }; n' h! x0 O; c断起始位有效后,开始接收- -帧信息.当接收器接收到第9位数据后,若同时满足以下两个条件:RI =0;
- D5 z$ L# W) aSM2 =0或接收到的第9位数据为1，则接收数据有效,8位数据送人SBUF ,第9位送人RB8 ,并置RI=: F! h8 U! D- Y i3 T
1 ;若不满足上述两个条件,则信息丢失.' ]; L( ]3 [. ~) |
2.3 8051 系列单片机主从式多机通讯原理6 X0 C4 v- Y: a' D% ]
主从式多机通讯系统是由1台主机和多台从机组成的,主机发送信息可被多个从机接收,而从机只$ ]! H2 F; K4 K/ A/ j2 K
能对主机发送信息,从机间不能互相通讯.其原理如图3所示.
0 s" O3 R' }; }, J1 }0 n. S在通讯之前,先将主机地址发送给各从机,接着发送数据或命令.一般可做如下约定:主机要发送地
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发表于 2020-4-17 09:53
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