摘要：單片機的多機串行通信應用十分廣泛，但在串行口被占用又要進行多機通信時就要采取其它措施。本文介紹了一種使用並口進行多機通信的方法，在實踐中已得到驗證。
關鍵詞：MCU，並口通信

1. 問題的提出
    某係統中使用了三路串行接口的傳感器（GPS、壓力和風向）及三路模擬電流（4～20mA）接口的傳感器（濕度、溫度和水位）。現需要將這些數據匯總後通過串口上傳給PC機，並且要求每路信號數據都能夠實時獨立的接收。

2.係統設計
    經過分析，我們分別使用一塊2051單片機接收各路串口傳感器的數據，同時使用一塊多路高精度ADC對轉換成電壓的溫度等信號采樣，係統結構圖如圖1所示。主從機之間的具體管腳連接參見圖2。



    圖1 係統結構框圖

    係統中51單片機作為主機控製著整個係統的動作並發起每次通信，每塊2051作為實時從傳感器獲取數據並在主機控製下完成通信。主機和各從機之間通過並口連接通信。主從機工作流程如下：

·   主機上電初始化後，通過P0口發送從機地址選中一路從機並等待應答。
·   各從機上電初始化後接收傳感器串行數據，然後通過P1口接收主機地址，當地址與自己相符後，調整245方向並由245向主機發送傳感器數據，此過程由握手線負責控製。
·   從機發送完所有數據後再次將245方向改為接收，重新開始接收傳感器數據和主機發送的地址。
·   主機按照同樣方式接收所有各路2051數據。
·   串口數據接收完畢後，主機控製AD轉換並獲取三路信號數據。
·   主機將所有數據集合成規定格式後通過232發送給PC機。

     主從機的工作流程圖如圖3所示：

                     圖2 主從機間的管腳連接

           圖3 主從機工作流程圖

主要程序代碼分別如下，主機為：
 
……
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.結語
    本文中提出的並行通信方法具有電路結構簡單清晰、程序容易實現等特點，已經在實際中證明可行。在調試過程中可以借用串口助手等軟件接收數據來驗證通信的可靠性。

參考文獻
[1]    王建校，王建國.51係列單片機及C51程序設計[M].北京：科學出版社，2002.
[2]    徐維祥，劉旭敏.單片機微型計算機原理及應用[M].大連：大連理工大學出版社，2002.7.