一種簡易的51單片機多機通訊的算法思想

武曉雪 張飛航 昝鷺鷥 侯耀林

摘要：在現在的機電自動化產品中，控制系統大多是單片機。對于一些簡單的機電傳動系統或是機電一體化設備，往往采用的是一個單片機作為主控板，配合動力元件，如：舵機、直流電機、步進電機、伺服電機等。帶動機械元件，如：連桿，絲杠，光軸、齒輪、凸輪等運動，通過這些機械元件運動的相互配合完成所期望的運動。而對于一些復雜的機電傳動系統或是機電一體化設備，單一的單片機已經不能滿足我們的需求，因為一個單片機上的資源，如I＼O口，定時器，中斷源的數目有限。那么就要采用兩個或是多個單片機組成控制系統進行控制機械進行運動。采用兩個以上的單片機不等不考慮的問題就是單片機之間的通信。在常規的方法中往往采用的是雙機通信協議或是多機通訊協議。但是這些協議有些復雜，通過我們組的學習與實踐種提出了一中簡易多機通訊的思想，并且在試驗和實踐中得到了驗證。

關鍵字： 簡易的，多機通訊

正文：

在51單片機之間的通訊方式中的多機通訊，他們要遵循一些固定的思維方式。而我們組對于多機通訊方式都提出了一種簡單的算法思想。

單片機構成的多機系統常采用總線型主從式結構。所謂的主從式就是在數個單片機中，有一個是主機，其余的單片機都是從機，從機要服從主機的調動。51單片機的串口方式2和3適用于多機通訊。當然多機通訊中的數據的傳輸途徑有很多種，例如：利用TTL電平進行通信，還有的就是RS485串行標準總線進行數據數據傳輸。目前在工程中多使用的是利用RS485串行標準總線進行數據傳輸的。因為采用RS485串行標準總線進行數據傳輸時，可以使傳輸的距離大大增加，傳輸的過程中受到的干擾小，單片機之間數據傳輸的可靠度大大增加。

對于上述的多機通訊協議采用了較復雜的串口通訊方式2和3。多機通訊協議的基本思想是：通過程序給每個從機設置一個地址，通過這個地址就解決了在主從機信息交互的時候，在某一時刻，主機和哪個從機進行信息交互。在信息交互的時候，主機現在總線上發送地址幀，與該地址相同與主機進行響應，類似于主機與從機之間進行“握手”，并且該主機準備接收主機的信息或是向主機發送信息。當該從機與主機之間的信息交互完成的時候，便和其他從機一起準備接收主機的下一條地址幀。而其他的從機就不響應主機，并且不接收主機接下來的數據信息。并準備接收主機發來的地址幀，看主機是否想與“我”進行信息交互。這個過程雖然很嚴謹，但是和繁瑣，即使從機完成的動作很少，但是主從機的程序卻很長，而且其過程的復雜程度不易讓人記住。所以我們組提出了一個簡易的多機通訊思想。

在常規的多機通訊協議中是依據程序員在程序中設置的從機地址來決定主機與那個從機進行信息交互的。設置地址的目的就是選擇那一個從機與主機進行信息進行握手。我們可以用命令字符來選擇從機。這里面的的命令字符是這個系統所要完成功能的一個代表。從機時刻通過串口與主機相連，接收主機發送的命令字符，并用條件語句進行判定，看主機所要做的動作是否是本從機能執行的動作，如果不是，根據條件語句的特性，從機自然會保持靜默，不做動作。若是該從機能執行的動作，那么就說明滿足條件語句中的條件，接下來就是執行條件語句中的內容，執行完畢的時候，先向主機通過串口發送一個字符，表示動作已經執行完畢，該從機便準備接收主機的下一個命令字符。主機當接收到從機發過來的字符的時候，就可以準備發送下一條命令字符了。（這個過程通過條件語句就可以完成）。

我們組的這個簡易的單片機多機通訊較常規的多機通訊協議來講，省去了給從機設置地址和根據地址幀的內容對從機進行相應的調整。所以我們組提出的這個基于51單片機的多機通訊思想過程簡單，調試過程不復雜，最重要的是方便讓人記住，在對于一些要求簡單，功能多的系統或是工程，可以采用這種簡易的思想來減輕程序員的工作量和產品的設計制作周期。

參考文獻：

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