一、問題的提出
51系列單片機具有方便的串行通信功能，當(dāng)串行口以方式2或方式3工作時，置SM2一l。此種情況下，僅當(dāng)串行口接收到的第9位數(shù)據(jù)RBS為1時，才激活中斷標(biāo)志RI;否則不產(chǎn)生中斷，信息被丟失。利用串行口的這個特性，便可實現(xiàn)主機一分機的串行通信。
對于分機一主機的通信，可以采用每臺分機對主機的一對一通信。這種方式大大增加了主機的串行接口電路和傳輸電纜。如采用圖1- 47所示結(jié)構(gòu)，分機O～N的輸出串接在一起，則會造成傳輸線2上信號紊亂，甚至?xí)龤Х謾C串行輸出口。
另外，采用TTL電平通信，傳輸距離只有幾米；如果采用RS一232C，傳輸距離也不過幾十米，達不到10 km范圍內(nèi)的傳輸要求。
為解決上述問題，我們提出一種總線式串行傳輸方式：利用三態(tài)門實現(xiàn)傳輸線2與未通信分機的隔離，傳輸線上輸送的串行信號為已調(diào)制的-12～+12 V方波信號，發(fā)送機與接收機用電流環(huán)實現(xiàn)通信傳輸。
二、總線式串行傳輸方式
設(shè)定主、分機通信波特率為600 b/s，串行信號為：O電平調(diào)制成1 200Hz，l電平調(diào)制成2400 Hz的-12～+12 V方波信號。主、分機通信電路一致。
1．硬件電路
通信系統(tǒng)硬件電路如圖1- 48所示。圖中，A點邏輯為1時，開通調(diào)制器，允許B點信號送傳輸線2;A點邏輯為0時，鎖閉調(diào)制器，串行輸出口呈高阻狀態(tài)。
欲啟動串行口占用傳輸線2時，首先須檢查傳輸線狀態(tài)，即讓PC0=1，PC1發(fā)一個負脈沖“U”清74LS74 Q端為0；等待時間t2后，檢查PC4。若PC4為高電平，則說明已有分機占用傳輸線2，此時不能向傳輸線2發(fā)送數(shù)據(jù)。即使發(fā)送數(shù)據(jù)，由于Q=l，鎖閉串行口，數(shù)據(jù)也不能送到傳輸線2上。若PC4為低電平，則說明傳輸線2空閑，8031控制8255將PCo置o，開通調(diào)制器。由于U1端為低電平，此時傳輸線2上的信號不能引起74LS74 CP端由0到1的翻轉(zhuǎn)，74LS74 Q端恒為低電平，該分機占用傳輸線2。
分機將數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，則置PCo為1，鎖閉調(diào)制器。
2．通信軟件
當(dāng)主機通過傳輸線l向各分機發(fā)出呼喚時，數(shù)據(jù)RB8=1;否則RB8=0。主機呼喚分機信號定義如下：
當(dāng)SD7 =1時，主機對分機號為SD6～SD。的分機發(fā)出呼喚，接著下一字節(jié)(RB8 -O)向該分機發(fā)送命令（注冊、控制、咨詢等）。該分機接收完命令，即向主機發(fā)送數(shù)據(jù)，回答主機。
當(dāng)SD7=0時，主機對任何分機均無呼喚，SD6=SD。無效，各分機可以向主機發(fā)出呼叫，以實現(xiàn)分機一主機的呼叫。為防止同一瞬間兩臺以上分機同時向主機發(fā)出呼叫，各分機將此數(shù)據(jù)作為一個同步信號，以接收到該字節(jié)的時間為起點，根據(jù)分機號分別延時時間￡．，再檢查傳輸線2，啟動發(fā)送。
傳輸線2面向某分機開通，邏輯關(guān)系如下：
檢查傳輸線2狀態(tài)，即PC，發(fā)“U”，延時t2(>111 200 s)．使74LS74 Q端能準(zhǔn)確地反映傳輸線2的狀態(tài)。
檢查PC4，若為低電平，則可以啟動發(fā)送；若為高電平，則說明傳輸線2上已有數(shù)據(jù)傳輸，不能啟動發(fā)送，等待下一個同步信號到來時再試圖啟動。
當(dāng)分機使用完串行口時，即讓PC。=1，關(guān)閉調(diào)制器，使串行口輸出呈高阻狀態(tài)。
主、分機通信程序處理流程如圖1- 49和圖1- 50所示。圖1- 49中，t主為主機連續(xù)向分機發(fā)同步信號的延時等待時間，以等待分機對主機發(fā)出的上一個同步信號的響應(yīng)。
t主=ll/600+t2+[t+1]max+tD式中：tD為冗余時間。
本節(jié)提出的總線式串行通信方式適用于數(shù)據(jù)傳輸量不太大的分布式多機系統(tǒng)。一臺主機最多可連接27臺分機。在所需連接分機臺數(shù)不多的情況下，可以將主機呼喚分機信號的高位數(shù)據(jù)定義成一些常用命令，以減少主機一分機命令字節(jié)的傳輸，提高傳輸速率。
該傳輸方式經(jīng)在多機分布式警戒系統(tǒng)中試驗，證明切實可行。
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