【正文】 ) { writedata(*dis)。239。 while(*dis != 39。 writedata(39。 39。 dis++。) { writedata(*dis)。 lcd_pos(0x00)。 } }}/*****************通信方向處理***********************/void cmd_deal() //通信方向處理{ if(Command == 0) { Command = 0x01。 dis++。)。\039。) { writedata(*dis)。 HS = 0。 while(*dis != 39。 dis++。\039。: disp_State()。: cmd_deal()。: HS_deal()。 dis++。) { writedata(*dis)。\039。 else lcd_disp2(key_fun[4])。 amp。 SET = 1。 while(*sen3 != 39。 //開(kāi)總中斷}/***************串口初始化函數(shù)***********************/void init_scon() //串口初始化函數(shù){ PCON = 0x80。// 返回特征字節(jié)碼，為1的位即對(duì)應(yīng)于行和列 } else scancode = (scancode1)|0x01。 // 延時(shí)去抖動(dòng) if ((P1amp。 //選擇從機(jī)函數(shù)void mu()。 //按鍵錯(cuò)誤處理void HS_deal()。 //鍵盤(pán)掃描函數(shù)uchar getkey(uchar data keyin)。uchar code disp_keyen[] = Enter。 //顯示命令1 7Buchar code disp_cmd0[] = Send。sbit F1 = PSW^1。 //主機(jī)與從機(jī)標(biāo)志1sbit SET = P2^4。 //控制命令00H 或01Huchar data Hostt。張老師為我提供了很好的設(shè)計(jì)思路，對(duì)我的設(shè)計(jì)起了很大的促進(jìn)作用。液晶顯示程序只許根據(jù)需要調(diào)用液晶模塊內(nèi)的函數(shù)即可，顯示以字符形式輸出。按鍵處理為多分支結(jié)構(gòu)，每個(gè)分支完成一種功能。2號(hào)與3號(hào)單片機(jī)采用獨(dú)立的按鍵，利用了單片機(jī)的外中斷與定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)功能的切換，并能及時(shí)響應(yīng)。3塊單片機(jī)的程序均用C語(yǔ)言編寫(xiě)，采用Keil C51 uVesion3作為調(diào)試工具。 74HC20四輸入與非門(mén)介紹74HC20的引腳圖如下：圖4－15 74HC20的引腳圖74HC20共14個(gè)引腳，7腳接地，14腳接電源，一塊芯片包括兩個(gè)四輸入與非門(mén)，其外還有兩個(gè)空腳。初始時(shí)，NEI均為高電平，與非門(mén)輸出低電平，使優(yōu)先編碼器74HC148有效，接收輸入信號(hào)，允許申請(qǐng)使用主機(jī)權(quán)。即當(dāng)本機(jī)為從機(jī)時(shí)，再按下SW2~SW4鍵時(shí)，視為按鍵錯(cuò)誤，LED5閃爍3次用于提示。若通信正確，則綠色LED發(fā)光，若通信不正確，則紅色LED發(fā)光。此系統(tǒng)中，定時(shí)器T0用于計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為65535，加一就產(chǎn)生計(jì)數(shù)中斷，相當(dāng)于一個(gè)下降沿觸發(fā)的中斷源。一塊74HC04包含6個(gè)反相器，A輸入，Y輸出。接二極管1N4001的作用是保證用于發(fā)送數(shù)據(jù)。如接5V電源，很小。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如下：圖4－1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路復(fù)位電路也可以換成看門(mén)狗電路實(shí)現(xiàn)，可使單片機(jī)可靠的復(fù)位。（4） 發(fā)送數(shù)據(jù)，等待發(fā)送結(jié)束，轉(zhuǎn)到（6）。轉(zhuǎn)到（8）。若有應(yīng)答，地址若不符，則發(fā)從機(jī)復(fù)位命令，返回(1)。 1=510點(diǎn)陣/每字符功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。 1=有光標(biāo) 設(shè)置 功能：1 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方；表2－9 CGROM中字符碼與字模關(guān)系對(duì)照表從上圖可以看出，“A”字的對(duì)應(yīng)上面高位代碼為0100，對(duì)應(yīng)左邊低位代碼為0001，合起來(lái)就是01000001，也就是41H。 10001　　　　　■○○○■ 10001　　　　　■○○○■表2－8 DDRAM地址與顯示位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系文本文件中每一個(gè)字符都是用一個(gè)字節(jié)的代碼記錄的。第二行也一樣用前16個(gè)地址。為0 將引起 T2EX 的負(fù)脈沖。 TCLK：串行口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)鐘標(biāo)志位。RCLK=1 或 TCLK=1 時(shí)，TF2不用置位。表24 AT89S52 特殊寄存器映象及復(fù)位值 并不是所有的地址都被定義了,片上沒(méi)有定義的地址是不能用的。 ：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。 ：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。對(duì)P3端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。P1口的第二功能如下表：表2－2 P1口的第二功能引腳號(hào)第二功能T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）MOSI（在系統(tǒng)編程用）MISO（在系統(tǒng)編程用）SCK（在系統(tǒng)編程用） P2口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL邏輯電平。在這種模式下，P0 具有內(nèi)部上拉電阻。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k 字節(jié) Flash，256 字節(jié) RAM，32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 微處理器的選擇本系統(tǒng)對(duì)微處理器要求不是太高，速度不要求太高，但代碼較長(zhǎng)，因此要求微處理器應(yīng)有較大的程序存儲(chǔ)空間，最好用Flash ROM。單片機(jī)的串行通信傳輸方式有三種：?jiǎn)喂ぶ剖?、半雙工制式和全雙工制式。，用來(lái)產(chǎn)生波特率，則還需要用到中斷相關(guān)的寄存器IE,IP等 單片機(jī)串口的四種工作方式方式0：同步移位寄存器方式，其波特率是固定為振蕩頻率fosc的1/12。TI置位既表示一幀信息發(fā)送結(jié)束，同時(shí)也是申請(qǐng)中斷，可根據(jù)需要，用軟件查詢的方法獲得數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢的信息，或用中斷的方式來(lái)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)。在方式2或方式3中，要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，根據(jù)需要由軟件置1或清0。字節(jié)地址為98H，其各位定義如表2－1。串行口的接收與否受制于允許接收位REN的狀態(tài)，當(dāng)REN被軟件置“1”后，允許接收器接收。任何時(shí)刻，系統(tǒng)只有一片單片機(jī)作為主機(jī)，其他均為從機(jī)。雖然，單片機(jī)多機(jī)通信已經(jīng)有較長(zhǎng)的研究歷史了，但其形式大多是主從式的，很少是平權(quán)式的。單片機(jī)多機(jī)通信的目的是實(shí)現(xiàn)分布式處理系統(tǒng)，單片機(jī)多機(jī)通信的方式有很多種，應(yīng)用前景廣闊，非常具有研究意義！ 單片機(jī)多機(jī)通信領(lǐng)域的歷史及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microputer)簡(jiǎn)稱單片機(jī),又稱MCU(Micro Controller Unit),是將計(jì)算機(jī)的基本部分微型化,、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時(shí)鐘及系統(tǒng)總線等。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及工業(yè)自動(dòng)化水平的提高, 在許多場(chǎng)合采用單機(jī)控制已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)要求,因而必須采用多機(jī)控制的形式,而多機(jī)控制主要通過(guò)多個(gè)單片機(jī)之間的串行通信實(shí)現(xiàn)。其外，本文研究了可切換雙向接口的實(shí)現(xiàn)方法。本文從平權(quán)式多機(jī)通信協(xié)議入手，首先設(shè)計(jì)了具體平權(quán)式多機(jī)通信協(xié)議。主機(jī)通信用按鍵控制，模擬實(shí)際應(yīng)用中的觸發(fā)信號(hào)輸入。通過(guò)用單片機(jī)的一個(gè)引腳控制單片機(jī)的串口的連接方式，使其工作在主機(jī)模式或從機(jī)模式。串行通信作為單片機(jī)之間常用的通信方法之一, 由于其通信編程靈活、硬件簡(jiǎn)潔并遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn), 因此其在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 隨著科技的發(fā)展，單片機(jī)已不是一個(gè)陌生的名詞，它的出現(xiàn)是近代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)正式形成了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩大分支。 本課題的研究?jī)?nèi)容本文在研究傳統(tǒng)的多機(jī)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于MCS－51系列單片機(jī)AT89S52 的多機(jī)通信系統(tǒng)。主機(jī)發(fā)送的信息可以傳送到指定從機(jī),各從機(jī)之間也不能直接通信。接收端RXD一位位地接收數(shù)據(jù)，直到收到一個(gè)完整的字符數(shù)據(jù)后，控制電路進(jìn)行最后一次移位，自動(dòng)去掉啟始位，使接收中斷標(biāo)志RI置“1”，并向CPU申請(qǐng)中斷。表2－1 SCON寄存器的各位功能定義D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI 表2－2 串行口工作方式選擇位定義SM0、SM1 工作方式 功能描述 波特率 0 0 方式0 8位移位寄存器 Fosc/12 0 1 方式1 10位UART 可變 1 0 方式2 11位UART Fosc/64或fosc/32 1 1 方式3 11位UART 可變其中fosc為晶振頻率SM2：多機(jī)通訊控制位。RB8：接收到的數(shù)據(jù)的第9位。TI必須用軟件清0。在這種工作方式下，發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)都通過(guò)RXD（）進(jìn)行，從TXD（）輸出移位脈沖，控制外部的移位寄存器移位。 單片機(jī)多機(jī)通信方案選擇根據(jù)需要，各片單片機(jī)有相等的權(quán)限，每塊單片機(jī)都可設(shè)置為主機(jī)或從機(jī)，因此單片機(jī)的串口應(yīng)具有雙向可選擇性。通信的發(fā)送緩沖區(qū)與接收緩沖區(qū)均從RAM中分配，為了能傳送更多的數(shù)據(jù)，要求要有較大的RAM。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。 在 flash 編程時(shí)，P0 口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。對(duì)P2 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在 flash 編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。當(dāng) AT89S52 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN 將不被激活。讀這些地址，一般將得到一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)；寫(xiě)入的數(shù)據(jù)將會(huì)無(wú)效。EXF2：定時(shí)器 2 外部標(biāo)志位。若 TCLK=1，串行口將使用定時(shí)器 2 溢出脈沖作為串行口工作模式 1 和 3 的串口發(fā)送時(shí)鐘；TCLK＝0，將使用定時(shí)器 1 計(jì)數(shù)溢出作為串口發(fā)送時(shí)鐘。當(dāng)RCKL=1或 TCKL為1時(shí)，此標(biāo)志位無(wú)效，定時(shí)器2溢出時(shí)，強(qiáng)制做自動(dòng)重載操作。對(duì)應(yīng)如下：一個(gè)漢字是用兩個(gè)字節(jié)的代碼記錄。可見(jiàn)它的代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的。0=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移R/L設(shè)定情況光標(biāo)左移1格，且AC值減1光標(biāo)右移1格，且AC值加10=數(shù)據(jù)總線為4位 1=顯示2行F0=57點(diǎn)陣/每字符功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。若有應(yīng)答且地址相符則繼續(xù)，準(zhǔn)備發(fā)送命令。（8） 發(fā)送主機(jī)號(hào)，然后接收從機(jī)發(fā)來(lái)的收發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。（5） 接收數(shù)據(jù)，等待接收完成。為了簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單方法，可使單片機(jī)上電復(fù)位，此外可以通過(guò)按鍵手動(dòng)復(fù)位。液晶LCD1602的符號(hào)繪制如下：圖4－5 LCD1602的符號(hào)LCD1602的符號(hào)與液晶模塊對(duì)應(yīng)，共16個(gè)引腳，采用接插件形式，各位的名稱根據(jù)其定義而定?？汕袚Q接口電路圖如下：圖4－6 可切換接口電路 74HC126同相三態(tài)門(mén)介紹74HC126的引腳圖如下：圖4－7 74HC126的引腳圖74HC126芯片共14個(gè)引腳，除了7腳接地、14腳接電源外，其他3個(gè)引腳一組構(gòu)成4個(gè)三態(tài)門(mén)。如1A與1Y對(duì)應(yīng)，輸入為1A，輸出為1Y。SW5接R10到電源，被拉至高電平，當(dāng)按鍵按下時(shí)，接插件J3的1腳變成低電平，外接到74HC148優(yōu)先編碼器的輸入端，去申請(qǐng)主機(jī)權(quán)。兩個(gè)LED的連接類似與下圖中LED6與LED7的連接。LED顯示電路的電源均為＋5V，限流電阻均取510歐姆。優(yōu)先級(jí)有7到0遞減，按照電路，優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋?HS2HS3HS，即1號(hào)單片機(jī)的權(quán)限最高。圖4－16 74HC20的功能圖每個(gè)四輸入與非門(mén)又又由一些門(mén)電路組成，具體組成如下：圖4－17 74HC20的單個(gè)與非門(mén)的邏輯圖74HC20的真值表如下：表4－4 74HC20的真值表表中左邊為輸入，nY為輸出，L表示低電平，H表示高電平，X表示無(wú)關(guān)有真值表可知，四個(gè)輸入端只要有一個(gè)為低電平，輸出就為高電平，只有當(dāng)輸入均為高電平時(shí)，輸出才為低電平。用Proteus ，與Keil C51 uVesion3聯(lián)合調(diào)試，最終達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，仿真無(wú)誤。 多機(jī)通信協(xié)議的算法設(shè)計(jì)每個(gè)單片機(jī)均有兩種通信模式，即主機(jī)模式與從機(jī)模式，主機(jī)模式流程如下：圖5－3 主機(jī)模式通信流程圖從機(jī)模式通信流程如下：圖5－4 從機(jī)模式通信流程圖 鍵盤(pán)程序設(shè)計(jì)1號(hào)單片機(jī)的按鍵采用矩陣形式，43的行列矩陣，共12個(gè)按鍵，可以完成多種控制功能。具體流程如下：圖5－6 按鍵處理流程圖主機(jī)設(shè)置流程如下：圖5－7 主機(jī)設(shè)置流程圖通信方向設(shè)置流程如下：圖5－8 通信方向設(shè)置流程圖從機(jī)選擇流程如下：圖5－9 從機(jī)選擇流程圖 系統(tǒng)初始化程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)初始化程序包括定時(shí)器初始化、串口初始化、發(fā)送