VC + + 6.0在计算机与多单片机系统通信中的应用
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第 3 卷第 & 期 ! "" # 年 ’ 月
无 锡 职 业 技 术 学 院 学 报
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计 算 机 与 多 单片 机
系 统 通 信 中 的 应 用
张春宝， 黄* 堃， 赵翱东
离长的优点外， 还具 有更 强的 多点 （ 同一 条传 输线 上最 多可达 !" 个 节点 ） 、 驱 动和 冲突 保护 能力 。因此， 我们 选用 #$ % &’(， 工业现场控制系统中经常采用该总线标 准进行数据传输。 )* "+ 拓扑结构 系统采用主从式结构： 即上位计算机为主机， 各单片 机作为从 机， 主 机发送的 信息可传送 到各从机 和指定的 从机， 从机不 主动发送命 令或数据， 一 切都由主 机控 制， 各台从机 之间也不 能相互通讯， 即使 有信息交 换也必须 通过主机 转发。参考 图 ) ， 各台从 机通过 #$ % &’( 总线 驱动芯片 $,-()-. 连至总线。$,-()-. 的发送 和接收功 能转换是 由芯 片 的 / #0 、 10 端控 制 的， / #0 2 )， 10 2 ) 时， $,-()-. 发送状态； / #0 2 3 ， 10 2 3 时， $,-()-. 处于 接收状态。 )* !+ 通信规则 由于 #$ % &’( 通讯 是一 种半 双 工通 讯， 同 一时 刻， 只允许一台单片机处于发送状态。因此要求应答的单片 机必须在 侦听到总 线上呼叫信 号已经发 送完毕， 并且没 有其它单片机发出 应答信号 的情况 下， 才能应 答。要做 到总线上 的设备在 时序上的严 格配合， 必须要 遵从以下 几项原则： （) ） 复位时， 各从机都应该处于接收状态。45’67() 单片机的一根口线 经反向 后接至 $,-()-. 的 / #0 和 10 端， 使得在上 电时 $,-()-. 处于 接收状 态。在上电 时或 正式通讯之前， 对串行口做几次空操作， 清除端口的非法 数据和命令。 （" ） 控制端 / #0 、 10 的 信号的 有效 脉宽 应该大 于发 送或接收一帧信号的宽度。 由于 #$ ! &’( 为半 双工通 讯， $,-()-. 的发送和接收都由同一器件 完成， 并且发送 和接收使 用同一物 理链路， 单片机必 须对控制 信号进行 切换。发送时， 检测 58 是否建立起 来， 当 58 为高 电平后 关闭发送功能转为接 收功能； 接收 时， 检测 #8 是否 建立 起来， 当 #8 为高电平后， 接收完 毕， 又可以转为发送。 （! ） 总线上所连接的各单片 机的发送 控制信 号在时 序上完全隔开， 以避免总线争端。 关闭 打开
（ 无锡职业技术学院 * 江苏 * 无锡* !%/%!% ）
摘要： 该 文通过基于 01 ) /23 总线连接的主从式网络结 构， 开发 +, - - #. " 在计算 机与多 452’,3% 单片 机之间 进行通信的程序。依靠用户自定义的串行口通信协议实现一台上位计算机 对多个 452’,3% 单片机的指挥控制。经实 践验证， 该通 信具有高速、 可靠的特点， 达到了工业运用中的实际要求。 关键词： +, - - #. " ； 01 ) /23 ； 61,788 ； 19(3%(# ； 单片机 中图分类号： 5:&’%* * 文献标识码： 4* * 文章编号： %#(%$(22" （ !""# ） $"#$!’$"&
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%* 系统分析
在该系统中， 需要一台计 算机通 过串口 控制各 区的 单片机。图 % 给出了上位 计算机 与单片 机通 信示意 图。 其中， 单片机组 成的下位 机可实时接 收并处理 上位计算 机发出的指令并报告上位计算机当前温度值。上位机通 过串口 得到各区单 片机的工作 情况后， 通过用 户界面反 映出来， 同时根 设定的 参 操纵下 位机执行 相应的动
收稿日期： !""#$"#$%& 作者简介： 张 春宝 （%’(( ) * ） ， 男， 江苏无锡人， 无锡职业技术学院教师 ， 南京航空航天大学在读研究生。
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第 ( 卷+
无 锡 职 业 技 术 学 院 学 报 表 )+ 计 算机发送的数据内容 内容 单片机号 写指令 读状态 写数据 读数据 格式 单片机地址码 操作码 E 指令 E 校验和 操作码 E 指令 E 校验和 操作码 E 数据 E 校验和 操作码 E 校验 和 操作码 无 7)F 7"F 7&F 7’F 数据长度 （ 字节） ) & " )) "
工业控制系统中， 经常要 组成计 算机为 上位机 而单 片机为下位机的控制网络， 两者一般通过 01 ) !&! 、 01 ) /!! 或 01 ) /23 串行口进行通 信。而 [J@F7UK 工业监控 软件开发 中， 如 何实现计 算机与多单 片机之间 的串行通 信目前仍 是一个较 大的障碍， 通信机 制和数据 结构是通 信程序设计 的关 键。本 文通 过开 发基 于 01 ) /23 总线 的 +, - - #. " 在计 算机与 多 452’,3% 单片 机之间 进行 通信程序， 并 应用于某温度采集与控制系统中， 达到了工 业运用中开发 [J@F7UK 工控软件的实际要求。 图 %* 计算机与多单片机通信连接示意图 %. %* 选择总线 01 ) !&! 、 01 ) /!! 为 全双 工通 讯， 01 ) /23 是 半双 工通讯。01 ) !&! 具有传输速 率低 （异 步时约 !"DALK ） 、 通信距离短 （ 约 3" 米左右） 等缺点。01 ) /!! 是在 01 ) !&! 的 基 础 上 发 展 而 来 的， 具 有 传输 速 率 高 （ 可达 %"6ALK） 、 通信距离长 （%""DALK 以下可达 %!%’ 米） ， 但它 在同一条传输 线上 最多 只允 许 %" 个节 点， 其 中 % 个主 机、 ’ 个从机。01 ) /23 又是 在 01 ) /!! 的基 础上 发展 而来的， 它除具有与 01 ) /!! 相 同的传 输速率 和通信距 作， 控制系统按预定的程序运转。
无 锡 职 业 技 术 学 院 学 报
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计 算 机 与 多 单片 机
系 统 通 信 中 的 应 用
张春宝， 黄* 堃， 赵翱东
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摘要： 该 文通过基于 01 ) /23 总线连接的主从式网络结 构， 开发 +, - - #. " 在计算 机与多 452’,3% 单片 机之间 进行通信的程序。依靠用户自定义的串行口通信协议实现一台上位计算机 对多个 452’,3% 单片机的指挥控制。经实 践验证， 该通 信具有高速、 可靠的特点， 达到了工业运用中的实际要求。 关键词： +, - - #. " ； 01 ) /23 ； 61,788 ； 19(3%(# ； 单片机 中图分类号： 5:&’%* * 文献标识码： 4* * 文章编号： %#(%$(22" （ !""# ） $"#$!’$"&
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工业控制系统中， 经常要 组成计 算机为 上位机 而单 片机为下位机的控制网络， 两者一般通过 01 ) !&! 、 01 ) /!! 或 01 ) /23 串行口进行通 信。而 [J@F7UK 工业监控 软件开发 中， 如 何实现计 算机与多单 片机之间 的串行通 信目前仍 是一个较 大的障碍， 通信机 制和数据 结构是通 信程序设计 的关 键。本 文通 过开 发基 于 01 ) /23 总线 的 +, - - #. " 在计 算机与 多 452’,3% 单片 机之间 进行 通信程序， 并 应用于某温度采集与控制系统中， 达到了工 业运用中开发 [J@F7UK 工控软件的实际要求。 图 %* 计算机与多单片机通信连接示意图 %. %* 选择总线 01 ) !&! 、 01 ) /!! 为 全双 工通 讯， 01 ) /23 是 半双 工通讯。01 ) !&! 具有传输速 率低 （异 步时约 !"DALK ） 、 通信距离短 （ 约 3" 米左右） 等缺点。01 ) /!! 是在 01 ) !&! 的 基 础 上 发 展 而 来 的， 具 有 传输 速 率 高 （ 可达 %"6ALK） 、 通信距离长 （%""DALK 以下可达 %!%’ 米） ， 但它 在同一条传输 线上 最多 只允 许 %" 个节 点， 其 中 % 个主 机、 ’ 个从机。01 ) /23 又是 在 01 ) /!! 的基 础上 发展 而来的， 它除具有与 01 ) /!! 相 同的传 输速率 和通信距 作， 控制系统按预定的程序运转。