【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器， ALE 會(huì)跳過一個(gè)脈沖。 如果單片機(jī)是 EPROM，在編程其間， 將用于輸入編程脈沖。 Pin29: 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號(hào)， PC 的 16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在 P0 和 P2 口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令數(shù)據(jù)放到 P0 口上，由 CPU讀入并執(zhí)行。 Pin31:EA/Vpp 程序存儲(chǔ)器的 內(nèi)外部選通線， 8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有 4kB的程序存儲(chǔ)器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kb 時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如 EA 為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。顯然，對(duì)內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器的 8031,EA 端必須接地。 RS232 與 RS485 通訊芯片 RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn)： 第一點(diǎn)， 接口的信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕c TTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與 TTL電路連接 。第二點(diǎn)， 傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為 20Kbps。第三點(diǎn)， 接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性 8 弱。 第四點(diǎn)， 傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為 50 英尺，實(shí)際上也只能 用在 50 米左右。 針對(duì) RS232 的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)， RS485 就是其中之一，它具有以下特點(diǎn)： 第一點(diǎn)， RS485 的電氣特性：邏輯 “1”以兩線間的電壓差為 +（ 2~6） V 表示；邏輯 “0”以兩線間的電壓差為 （ 2~6） V表示。接口信號(hào)電平 比 RS232C 降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與 TTL電平兼容，可方便與 TTL 電路連接。 第二點(diǎn)， RS485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為 10Mbps 。 第三點(diǎn)， RS485 接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。 第四點(diǎn)， RS485 接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為 4000 英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000米，另外 RS232C 接口在總線上只允許連接 1 個(gè)收發(fā)器， 即單站能力。而 RS485接口在總線上是允許連接多達(dá) 128 個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力 ,這樣用戶可以利用單一的 RS485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。 綜合的來說， 因 RS485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。 因?yàn)?RS485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以 RS485 接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用 DB9 的 9 芯插頭座，與智能終端 RS485 接口采用 DB9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口 RS485 采用 DB9（針）。 9 3 單片機(jī) RS－ 485多機(jī)通訊 簡(jiǎn)介 編寫完程序后即可使用匯編軟件對(duì)程序進(jìn)行 編譯了，本設(shè)計(jì)所使用的編譯軟件是 Keil51，其步驟如下： RS－ 485 串行總線接口標(biāo)準(zhǔn)以差分平衡方式傳輸信號(hào)，具有很強(qiáng)的抗共模干擾的能力，允許一對(duì)雙絞線上一個(gè)發(fā)送器驅(qū)動(dòng)多個(gè)負(fù)載設(shè)備。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)中一般都采用該總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，利用單片機(jī)本身所提供的簡(jiǎn)單串行接口，加上總線驅(qū)動(dòng)器如 SN75176 等組合成簡(jiǎn)單的 RS－ 485 通訊網(wǎng)絡(luò)。本文所述的方法已成功地應(yīng)用于工程項(xiàng)目，一臺(tái)主機(jī)與 60 臺(tái)從機(jī)通訊，通訊波特率達(dá)64KBPS。 總線驅(qū)動(dòng)器芯片 SN75176， 常用的 RS－ 485 總線驅(qū)動(dòng)芯片有 SN75174，SN75175， SN75176。 SN75176 芯片有一個(gè)發(fā)送器和一個(gè)接收器，非常適合作為RS－ 485 總線驅(qū)動(dòng)芯片 。 SN75176 及其邏輯如圖 (31)所示。 圖 SN75176 芯片及其邏輯關(guān)系 RS－ 485 方式構(gòu)成的多機(jī)通信原理 在由單片機(jī)構(gòu)成的多機(jī)串行通信系統(tǒng)中，一般采用主從式結(jié)構(gòu)：從機(jī)不主動(dòng)發(fā)送命令或數(shù)據(jù)，一切都由主機(jī)控制。并且在一個(gè)多機(jī)通信系統(tǒng)中，只有一臺(tái)單機(jī)作為主機(jī)，各臺(tái)從機(jī)之間不能相互通訊，即使有信息交換也必須通過主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)。采用 RS－ 485 構(gòu)成的多機(jī)通訊原理框圖，如圖 所示。 10 圖 采用 RS－ 485 構(gòu)成的多機(jī)通訊原理框圖 在總線末端接一個(gè)匹配電阻，吸收總線上的反射信號(hào)，保證正常傳輸信號(hào)干凈、無毛刺。匹配電阻的取值應(yīng)該與總線的特性阻抗相當(dāng)。 當(dāng)總線上沒有信號(hào)傳輸時(shí)，總線處于懸浮狀態(tài)，容易受干擾信號(hào)的影響。將總線上差分信號(hào)的正端 A+和 +5 電源間接一個(gè) 10K 的電阻；正端 A+和負(fù)端 B間接一個(gè) 10K 的電阻；負(fù)端 B和地間接一個(gè) 10K 的電阻，形成一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)總線上沒有信號(hào)傳輸時(shí)，正端 A+的電平大約為 ，負(fù)端 B的電平大約為 ，即使有干擾信號(hào)，卻很難產(chǎn)生串行通信的 起始信號(hào) 0，從而增加了總線抗干擾的能力。 通信規(guī)則 由于 RS－ 485 通訊是一種半雙工通訊，發(fā)送和接收共用同一物理信道。在任意時(shí)刻只允許一臺(tái)單機(jī)處于發(fā)送狀態(tài)。因此要求應(yīng)答的單機(jī)必須在偵聽到總線上呼叫信號(hào)已經(jīng)發(fā)送完畢，并且沒有其它單機(jī)發(fā)出應(yīng)答信號(hào)的情況下，才能應(yīng)答。半雙工通訊對(duì)主機(jī)和從機(jī)的發(fā)送和接收時(shí)序有嚴(yán)格的要求。如果在時(shí)序上配合不好，就會(huì)發(fā)生總線沖突，使整個(gè)系統(tǒng)的通訊癱瘓，無法正常工作。要做到總線上的設(shè)備在時(shí)序上的嚴(yán)格配合，必須要遵從以下幾項(xiàng)原則： （ 1） 復(fù)位時(shí)，主從機(jī)都應(yīng)該處于接收狀態(tài)。 11 SN75176芯片的發(fā)送和接收功能轉(zhuǎn)換是由芯片的 RE* ， DE端控制的。 RE*=1，DE=1 時(shí)， SN75176 發(fā)送狀態(tài)； RE*=0， DE=0 時(shí)， SN75176 處于接收狀態(tài)。一般使用單片機(jī)的一根口線連接 RE*， DE 端。在上電復(fù)位時(shí)，由于硬件電路穩(wěn)定需要一定的時(shí)間，并且單片機(jī)各端口復(fù)位后處于高電平狀態(tài)，這樣就會(huì)使總線上各個(gè)分機(jī)處于發(fā)送狀態(tài)，加上上電時(shí)各電路的不穩(wěn)定，可能向總線發(fā)送信息。因此，如果用一根口線作發(fā)送和接收控制信號(hào)，應(yīng)該將口線反向后接入 SN75176 的控制端，使上電時(shí) SN75176 處于接收狀態(tài)。 另外，在 主從機(jī)軟件上也應(yīng)附加若干處理措施，如：上電時(shí)或正式通訊之前，對(duì)串行口做幾次空操作，清除端口的非法數(shù)據(jù)和命令。 （ 2） 控制端 RE*， DE 的信號(hào)的有效脈寬應(yīng)該大于發(fā)送或接收一幀信號(hào)的寬度。 在 RS－ 232， RS－ 422 等全雙工通訊過程中，發(fā)送和接收信號(hào)分別在不同的物理鏈路上傳輸，發(fā)送端始終為發(fā)送端，接收端始終為接收端，不存在發(fā)送、接收控制信號(hào)切換問題。在 RS－ 485 半雙工通訊中，由于 SN75176 的發(fā)送和接收都由同一器件完成，并且發(fā)送和接收使用同一物理鏈路，必須對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行切換。控制信號(hào)何時(shí)為高電平，何時(shí)為 低電平，一般以單片機(jī)的 TI， RI 信號(hào)作參考。 發(fā)送時(shí)，檢測(cè) TI 是否建立起來，當(dāng) TI 為高電平后關(guān)閉發(fā)送功能轉(zhuǎn)為接收功能；接收時(shí)，檢測(cè) RI 是否建立起來，當(dāng) RI 為高電平后，接收完畢，又可以轉(zhuǎn)為發(fā)送。在理論上雖然行得通，但在實(shí)際聯(lián)調(diào)中卻出現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)時(shí)錯(cuò)的現(xiàn)象。根據(jù)查證有關(guān)資料，并在聯(lián)調(diào)中借助存儲(chǔ)示波器反復(fù)測(cè)試，才發(fā)現(xiàn)一個(gè)值得注意的問題，我們可以查看單片機(jī)的時(shí)序： 12 圖 串行口模式 3 時(shí)序圖 單片機(jī)在串行口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只要將 8 位數(shù)據(jù)位傳送完畢， TI標(biāo)志即建立，但此時(shí)應(yīng)發(fā)送的第九位數(shù)據(jù)位（若發(fā) 送地址幀時(shí)）和停止位尚未發(fā)出。如果在這是關(guān)閉發(fā)送控制，勢(shì)必造成發(fā)送幀數(shù)據(jù)不完整。如果單片機(jī)多機(jī)通訊采用較高的波特率，幾條操作指令的延時(shí)就可能超過 2 位（或 1 位）數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間，問題或許不會(huì)出現(xiàn)。但是如果采用較低波特率，如 9600，發(fā)送一位數(shù)據(jù)需 100μ s 左右，單靠幾條操作指令的延時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，問題就明顯地暴露出來。接收數(shù)據(jù)時(shí)也同樣如此，單片機(jī)在接收完 8 個(gè)數(shù)據(jù)位后就建立起 RI 信號(hào)，但此時(shí)還未接收到第九位數(shù)據(jù)位（若接收地址幀時(shí)）和停止位。所以，接收端必須延時(shí)大于 2 位數(shù)據(jù)位的時(shí)間（ 1 位數(shù)據(jù)位時(shí)間 =1/波特率），再作應(yīng) 答，否則會(huì)發(fā)生總線沖突。 （ 3）總線上所連接的各單機(jī)的發(fā)送控制信號(hào)在時(shí)序上完全隔開。 為了保證發(fā)送和接收信號(hào)的完整和正確，避免總線上信號(hào)的碰撞，對(duì)總線的使用權(quán)必須進(jìn)行分配才能避免競(jìng)爭(zhēng)，連接到總線上的單機(jī)，其發(fā)送控制信號(hào)在時(shí)間上要完全隔離。 總之，發(fā)送和接收控制信號(hào)應(yīng)該足夠?qū)?，以保證完整地接收一幀數(shù)據(jù)，任意兩個(gè)單機(jī)的發(fā)送控制信號(hào)