基于51單片機的多機并行通信系統

在一些復雜的系統中，系統與分系統、分系統與設備等之間存在數據的傳遞問題，往往采用通信的方式來解決。由于分系統、沒備等通信波特率的不同，特別是一些特殊波特率設備的存在，使得系統中設備間的相互通信不易實現。例如，在一個系統中，上位機接收某一設備的數據，如圖1所示，設備l和設備2采用的是172．8 kbps的波特率，而上位機用VB編程，其通信波特率為115．2 kbps、128 kbps或256 kbps，等，這樣設備之間就不能相互通信，給設計帶來困難。為了解決上述問題，采用雙單片機電路，設計了波特率變換器，將接收波特率為172．8 kbps的數據，轉換成波特率為115．2 kbps的輸出，從而使不同波特率設備之間的通信成為可能。

　　1 波特率變換電路

　　波特率變換電路如圖2所示。電路采用2片單片機89C51作為電路的核心，利用單片機的UART串行口與相關設備通信。單片機u1_L．(接波特率低的設備)與波特率為115．2 kbps的設備通信，單片機U2_H(接波特率高的設備)與波特率為172．8 kbps的設備通信。Ul_I，與U2_H的通信采用并行口方式，以加快Ul_I。與U2_H之間數據傳遞的速率。U1_L與U2_H的通信可以采用中斷查詢的方式，也可以采用握手查詢的方式進行數據傳遞。

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　　電路采用2片75176接口驅動芯片組成一個RS-422通信接口。U3和U4組成的通信接口與115．2 kbps的設備相連，U5和U6組成的通信接口與172．8 kbps的設備相連，通信接口采用中斷技術。波特率變換器工作原理如下：U1_I。從串行口收到設備的數據后，從Pl口輸出數據，并通知U2_H取數，U2_H取到數據后向設備發出數據，同時通知Ul_I．已取走數據，為U1一L下一次輸出數據做準備。當U2_H從串行口收到設備的數據后，查詢U1_I，是否允許接收數據，如允許接收數據，U2_H從P1口輸出數據，并通知Ul_L取數，Ul_L取到數據后向設備發出數據，同時通知U2_H已取走數據，為U2_H下一次輸出數據做準備；如Ul_L不允許接收數據，則U2_H暫緩送數。

　　2 波特率變換器的應用

　　波特率變換器在應用中，根據使用情況可以分為單向傳送和雙向傳送。兩單片機之間的數據傳遞可以采用中斷方式．也可以采用查詢方式。如采用查詢方式，編程時利用P2口的幾位作為查詢信號，實現單向或雙向傳送。

　　2．1 單向傳送

　　單向傳送就是通信口的數據流只向一個方向，即從Ul_L接收到的數據，從U2_H發送出去，或從U2_H接收到的數據，從Ul_L發送出去。用這種方式進行軟件編程比較簡單?，F以U1_L只接收外部設備數據，U2_H只向外部設備發送數據，采用查詢方式為例，兩單片機之間數據傳送的流程圖如圖3所示。其中Ul_L的P2．2作為向U2_H傳送新數據的查詢信號(U2_H的P2．5)，P2．2=“0”表示有新的數據，P2．2=“1”表示沒有新的數據；U2_H的P2．2作為接收U1_L數據的查詢信號(U1_L的P2．5)，P2．2=“O”表示可以接收新的數據，P2．2=“1”表示不能接收新的數據。如果采用中斷方式，兩單片機的查詢信號更簡單，只要Ul_L查詢U2_H是否可以接收數據的信號就可以，U2_H無需查詢U1_L的查詢信號。

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