基于單片機(jī)的多機(jī)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉濤

【摘要】 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，科技的不斷飛升，在新時(shí)代的背景下網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)成了人們最為常用的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品之一，由于生活水平得到了提高人們?cè)谌粘５淖非笊弦舶l(fā)生著變化，而對(duì)于通信的產(chǎn)品可以說(shuō)是有著日新月異的變化，人們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)通訊以及工業(yè)自動(dòng)化和數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗@方面的實(shí)踐操作中會(huì)需要一個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)于所運(yùn)行的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行有效地控制與檢測(cè)，以此來(lái)讓通信系統(tǒng)能夠及時(shí)高速的進(jìn)行正常通訊，基于它的種種優(yōu)點(diǎn)在當(dāng)下已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。在不影響控制系統(tǒng)功能的情況下本文對(duì)于多機(jī)通信系統(tǒng)的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)的部分以及硬件部分作出了分析研究。

【關(guān)鍵詞】 單片機(jī) 多機(jī)通信系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

在當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展的形勢(shì)下，隨著單片機(jī)以及計(jì)算機(jī)相關(guān)方面技術(shù)的不斷革新進(jìn)步，單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支部分，應(yīng)用比較的廣泛，單片機(jī)的多機(jī)通信系統(tǒng)就是在單片機(jī)的發(fā)展上創(chuàng)新而來(lái)的，這也是一個(gè)方向。

一、單片機(jī)概念

所謂的單片機(jī)就是一種集成電路的芯片，它是采用了超大規(guī)模的集成電路技術(shù)將有著數(shù)據(jù)處理能力的CPU和RAM以及ROM等等多種內(nèi)容集中在一個(gè)硅片上而構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這種單片機(jī)在工業(yè)的控制得到了較為廣泛的應(yīng)用。在很多的方面對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)它要比專用的處理器更加的適用于嵌入型的系統(tǒng)，這也是其廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要的原因，其實(shí)單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的一個(gè)處理器，伴隨著單片機(jī)家族的發(fā)展規(guī)模的壯大單片機(jī)與專用的處理器的發(fā)展已經(jīng)是分道揚(yáng)鑣了[1]。

二、關(guān)于單片機(jī)多機(jī)通信的現(xiàn)狀

對(duì)于現(xiàn)代所見(jiàn)到的的單片機(jī)基本上都是帶有通信接口的，能夠方便的和計(jì)算機(jī)在信息數(shù)據(jù)上進(jìn)行通信這給通信設(shè)備以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間在應(yīng)用的層面上提供了有力的物質(zhì)基礎(chǔ)條件，在當(dāng)下的通信設(shè)備的使用上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于單片機(jī)的智能控制，像手機(jī)、列車無(wú)線通信、無(wú)線電對(duì)講機(jī)等等，在單片機(jī)的通信應(yīng)用應(yīng)該說(shuō)是從兩片單片機(jī)間的通信開(kāi)始的，再往后就有了主從式的通信設(shè)備，在后就出現(xiàn)了基于單片機(jī)的多機(jī)通信系統(tǒng)的應(yīng)用，同時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用，雖然說(shuō)在單片機(jī)的多機(jī)通信上面有了很長(zhǎng)的研究史但是在形式上也基本都是主從式的，對(duì)于平權(quán)式的就相對(duì)較少[2]。

三、單片機(jī)的多機(jī)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中對(duì)于通信的協(xié)議工作的相關(guān)過(guò)程主要包括了發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程以及接收數(shù)據(jù)的過(guò)程，可以采取異步半雙的這種通信模式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是可以在相同的時(shí)間段由主機(jī)進(jìn)行發(fā)送從機(jī)進(jìn)行接收，或者是從機(jī)進(jìn)行發(fā)射由主機(jī)進(jìn)行接收，這樣的設(shè)計(jì)能夠使系統(tǒng)的工作更加的有效便捷，在整個(gè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中占有著相當(dāng)重要的位置。在接收的同時(shí)從機(jī)有著兩種方式，一個(gè)是等待接收這是由處理器來(lái)對(duì)串口的狀態(tài)進(jìn)行查詢而得到的判斷；二就是中斷接收面對(duì)一個(gè)對(duì)著多個(gè)的傳輸數(shù)據(jù)的命令系統(tǒng)首先會(huì)在接收中斷的過(guò)程當(dāng)中對(duì)連接的命令進(jìn)行解析，當(dāng)這個(gè)“連接”命令得到了信息之后，主程序就會(huì)立即進(jìn)入到一個(gè)設(shè)置的狀態(tài)，然后就會(huì)以查詢的方法對(duì)其余的協(xié)議進(jìn)行解析，在這個(gè)過(guò)程中協(xié)議的解析首先是對(duì)數(shù)據(jù)包的一個(gè)正確性以及完整性進(jìn)行的判斷，隨后就是對(duì)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行的提取，這些結(jié)束后就把提取的相關(guān)數(shù)據(jù)存放起來(lái)，用作對(duì)主程序的處理，通常會(huì)采用中斷接收這種方式會(huì)比較好。在接收數(shù)據(jù)的過(guò)程中主機(jī)可以和從機(jī)得到一致的結(jié)合，在串口打開(kāi)之后對(duì)遠(yuǎn)程的監(jiān)視串口的數(shù)據(jù)接收也要開(kāi)啟，然后把接收到的數(shù)據(jù)放置到緩沖區(qū)域由此同時(shí)把接收數(shù)據(jù)的消息傳送給主程序，這時(shí)數(shù)據(jù)就會(huì)和消息一起傳輸給主程序那里，隨后主程序就會(huì)對(duì)消息進(jìn)行開(kāi)啟開(kāi)始處理函數(shù)以及數(shù)據(jù)[3]。

四、單片機(jī)的多機(jī)通信的方案擇取

根據(jù)實(shí)際的需要各片的單片機(jī)都會(huì)有相同的權(quán)限，并且每一塊的單片機(jī)都可以相互的設(shè)置成從機(jī)或者主機(jī)，所以單片機(jī)的串口就應(yīng)該是有著雙向的選擇性的，可以采取2個(gè)同相三態(tài)門再加上一個(gè)反相器就可以建成這樣的一個(gè)接口，并通過(guò)單片機(jī)其中的一個(gè)引腳來(lái)控制單片機(jī)的串口連接的方式。發(fā)送的數(shù)據(jù)區(qū)能夠放置1B—48B容量的數(shù)據(jù)，用字符/0來(lái)作為數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束的一個(gè)標(biāo)志，在接收數(shù)據(jù)的同時(shí)也要以空字符當(dāng)做接收數(shù)據(jù)結(jié)束的一個(gè)標(biāo)志，在通信終結(jié)的時(shí)候從機(jī)會(huì)發(fā)回收發(fā)的長(zhǎng)度作為校驗(yàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展中，科技的進(jìn)步促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步，也方便了人們的生活以及生產(chǎn)，在快節(jié)奏的生活下發(fā)明一個(gè)能夠方便于人們生活生產(chǎn)的科學(xué)是有利于社會(huì)和諧的，對(duì)于單片機(jī)的多機(jī)通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的合理性以及便捷性層面上的問(wèn)題，還需要我們更進(jìn)一步的努力探索。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 林雪梅，彭佳紅，姚志成. 單片機(jī)多機(jī)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)[J]. 微計(jì)算機(jī)信息. 2011（05）：69-70

[2] 艾曉飛. 單片機(jī)在生產(chǎn)設(shè)備升級(jí)改造中應(yīng)用[J]. 科技風(fēng). 2012（19）：56-57

[3] 劉俊伏，劉金娥. PC機(jī)與單片機(jī)的多機(jī)通信技術(shù)及抗干擾措施[J]. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2011（01）：89-90