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PC机与单片机多机主从互通的实现
发布时间:2018-02-10 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
可以随时打断回传，几乎实时发送新的指令到某个或者某些单片机上，该功能是非常实用的。
2系统的硬件构成
根据系统的总体要求，构建一体成型电感器了如图1所示的硬件平台。
整个系统采用RS485总线结构，RS485为差分平衡数字通信方式，具有较强的抗干扰能力，广泛应用于远距离数字通信。RS485和RS422A总线最大的区别是RS485可以单工双向传输，而RS422A只能单向传输数据，在本系统由于存在大量单片机，如果使用RS422A，电缆会增加一倍。另外，由于标准的RS485链路只可以连接32个设备，故每个转换器上要增加驱动器。目前PC机上已经很难找到串口了，故PC机与RS485总线之间采用PL2303芯片进行桥接。PL2303为Prolific公司产品，可以很方便地将USB接口转换成标准RS232电平，用户根本不用关心复杂的USB协议和规范，在PC端的软件编程中，只需像标准com口一样使用USB口，因为Prolific公司提供的驱动中，已经将该USB口模拟成了一个标准的com口了。该芯片最高速度可以达到115200b/s，极大地方便了普通串行通信与PC机的连通。复位监视与读写转换电路也是一个单片机，不过该单片机只完成两个功能。一个是就是接收RS485总线前的PC机TXD(RS232端的TXD)发出信号，一旦出现PC机发出的全局复位串行代码后，立即产生一个全局复位信号，将所有单片机进行复位。该功能就是为了防止某个单片机出现故障，一直意外占用总线，导致整个系统瘫痪。
为了实现RS485的半双工通信，必须有一个方向切换控制信号，如图2所示。在单片机端，这个控制信号很容易获得，引出一个I/O脚，即可在单片机程序中控制该信号的切换;但是PC机端的RS485的切换就相对比较麻烦，这也是复位监视与读写转换电路完成的另外一个重要功能：读写转换。如果P电感器的用途C机要占用RS485总线，则发送一个特定的串行码，该专用单片机接收并响应该串行码，切换RS485控制器，开始占用485总线并发送数据，如果PC机结束发送数据，则要同时发送一个特定的串行码，通知该专用单片机，进行工字电感器相应的RS485切换。单片机及其附属电路组成了相关的功能电路。
主单片机采用了Silicon公司的8051F020型增强型单片机。该单片机最大的优势是内部集成的模拟电路功能较为强大、单片机运行速度快、程序编写-烧写-仿真较为方便。
3系统的软件构成
软件分为3个部分：PC机上位机程序、单片机通用程序和专用单片机程序。专用单片机的程序运行在复位监视与读写转换电路中，该程序较为简单，就是在上电后，一直按照约定的波特率和数据格式接收PC机送出的串行数据，若得到的数据符合约定的复位格式，则送出复位信号;模压电感器若接收到的数据符合总线切换的格式，则送出相应的切换信号。PC机上位机程序比较复杂，可以根据用户的实际需要，编写相关的应用程序。在本文中，采用Delphi编写了应用程序，实现了对单片机群的参数设置、状态调整、信息反馈和系统控制。
单片机通用程序分别运行在100多个单片机上，是实现系统功能的基础。图3为单片机程序流程图。
单片机初始化后，接收PC机送来的初始指令，然后开始运行主程序，执行单片功率电感机的主功能。同时开放串行接收中断，一旦接收到PC机发来的指令，就进行对比判断，如果是PC机对自己的点名，则响应PC机的回送指令，开始占用总线，向PC机传送数据，结束后向PC机发送结束状态字，结束占用总线，回到主程序，同时等待接收串行数据。
4结语
经过大量试验，课题组应用点名式总线控制方式，成功解决了PC机与大量单片机的双向互通问题，实现了100多个单片机与主控PC机之间的互通信，达到了设计要求。电路经过长时间运行，实际情况表明，该系统运行稳定、控制灵活、可靠性高，采用的点名式总线控制方式具有很好的实用价值。
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