MCU單片機(jī)并行通訊的原理參考-設(shè)計(jì)應(yīng)用

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1.問(wèn)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(guò)串口上傳給PC機(jī)，并且要求每路信號(hào)數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r(shí)獨(dú)立的接收。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)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(shí)使用一塊多路高精度ADC對(duì)轉(zhuǎn)換成電壓的溫度等信號(hào)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(jiàn)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(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作并發(fā)起每次通信，每塊2051作為實(shí)時(shí)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程由握手線(xiàn)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(kāi)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(hào)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(guò)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：

……

sbitadc_busy=P3^2;

sbitadc_hben=P3^3;

sbithand1=P2^0;//GPS

sbithand2=P2^1;//PRESSURE

sbithand3=P2^2;//WIND

sbithand4=P2^3;//BAK1

ucharidatagps［96］;

ucharidatapressure［9］;

ucharidatawind［26］;

ucharidatatem［6］;

ucharidatahum［6］;

ucharidatawater_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：

……

sbitdir=P3^2;

sbiten=P3^3;

sbithand=P3^4;

……

loop：

RI=0;i=0;

while（！RI）;//waitforreceivingready

if（SBUF！=0x40）//datahead

gotoloop;

data_str［i］=0x40;i++;

RI=0;

while（！RI）;//waitforreceivingready

if（SBUF！=0x40）//datahead

gotoloop;

data_str［i］=0x40;i++;

do{

RI=0;

while（！RI）;

data_str［i］=SBUF;

i++;

}

while（i！=96）;

dir=0;en=0;//enabledatareceivingP1=0xff;

for（i=0;i《100;i++）{

if（P1==0x01）

gotosend;

}

en=1;

gotoloop;

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;

gotoloop;