MCU單片機(jī)并行通訊的原理參考

　　1. 問題的提出

　　某系統(tǒng)中使用了三路串行接口的傳感器（GPS、壓力和風(fēng)向）及三路模擬電流（4～20mA）接口的傳感器（濕度、溫度和水位）?，F(xiàn)需要將這些數(shù)據(jù)匯總后通過串口上傳給PC機(jī)，并且要求每路信號數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r獨(dú)立的接收。

　　2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　經(jīng)過分析，我們分別使用一塊2051單片機(jī)接收各路串口傳感器的數(shù)據(jù)，同時使用一塊多路高精度ADC對轉(zhuǎn)換成電壓的溫度等信號采樣，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。主從機(jī)之間的具體管腳連接參見圖2。

　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　系統(tǒng)中51單片機(jī)作為主機(jī)控制著整個系統(tǒng)的動作并發(fā)起每次通信，每塊2051作為實(shí)時從傳感器獲取數(shù)據(jù)并在主機(jī)控制下完成通信。主機(jī)和各從機(jī)之間通過并口連接通信。主從機(jī)工作流程如下：

　　· 主機(jī)上電初始化后，通過P0口發(fā)送從機(jī)地址選中一路從機(jī)并等待應(yīng)答。

　　· 各從機(jī)上電初始化后接收傳感器串行數(shù)據(jù)，然后通過P1口接收主機(jī)地址，當(dāng)?shù)刂放c自己相符后，調(diào)整245方向并由245向主機(jī)發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)，此過程由握手線負(fù)責(zé)控制。

　　· 從機(jī)發(fā)送完所有數(shù)據(jù)后再次將245方向改為接收，重新開始接收傳感器數(shù)據(jù)和主機(jī)發(fā)送的地址。

　　· 主機(jī)按照同樣方式接收所有各路2051數(shù)據(jù)。

　　· 串口數(shù)據(jù)接收完畢后，主機(jī)控制AD轉(zhuǎn)換并獲取三路信號數(shù)據(jù)。

　　· 主機(jī)將所有數(shù)據(jù)集合成規(guī)定格式后通過232發(fā)送給PC機(jī)。

　　主從機(jī)的工作流程圖如圖3所示：

　　圖2 主從機(jī)間的管腳連接

　　圖3 主從機(jī)工作流程圖

　　主要程序代碼分別如下，主機(jī)為：

　　……

　　sbit adc_busy=P3^2;

　　sbit adc_hben=P3^3;

　　sbit hand1=P2^0;//GPS

　　sbit hand2=P2^1;//PRESSURE

　　sbit hand3=P2^2;//WIND

　　sbit hand4=P2^3;//BAK1

　　uchar idata gps［96］;

　　uchar idata pressure［9］;

　　uchar idata wind［26］;

　　uchar idata tem［6］;

　　uchar idata hum［6］;

　　uchar idata water_tem［7］;

　　……

　　P1=0x01;

　　for（i=0;i《96;i++）{

　　while（hand1！=0）;

　　gps［i］=P1;

　　while（hand1==0）;

　　}

　　sendbyte2pc（’#’）;

　　sendbyte2pc（’#’）;

　　sendbyte2pc（’1’）;

　　sendbyte2pc（’ ’）;

　　sendbyte2pc（’ ’）;

　　send2pc（gps，96）;

　　……

　　從機(jī)為：

　　……

　　sbit dir=P3^2;

　　sbit en=P3^3;

　　sbit hand=P3^4;

　　……

　　loop：

　　RI=0;i=0;

　　while（！RI）;//wait for receiving ready

　　if （SBUF！=0x40）//data head

　　goto loop;

　　data_str［i］=0x40;i++;

　　RI=0;

　　while（！RI）;//wait for receiving ready

　　if （SBUF！=0x40）//data head

　　goto loop;

　　data_str［i］=0x40;i++;

　　do{

　　RI=0;

　　while（！RI）;

　　data_str［i］=SBUF;

　　i++;

　　}

　　while（i！=96）;

　　dir=0;en=0;//enable data receiving P1=0xff;

　　for（i=0;i《100;i++）{

　　if（P1==0x01）

　　goto send;

　　}

　　en=1;

　　goto loop;

　　send：

　　for（i=0;i《96;i++）{

　　dir=1;

　　P1=data_str［i］;

　　hand=0;

　　for（j=0;j《5;j++）{;}

　　hand=1;

　　}

　　en=1;dir=0;

　　goto loop;

　　……

　　3.結(jié)語

　　本文中提出的并行通信方法具有電路結(jié)構(gòu)簡單清晰、程序容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，已經(jīng)在實(shí)際中證明可行。在調(diào)試過程中可以借用串口助手等軟件接收數(shù)據(jù)來驗(yàn)證通信的可靠性。