【正文】 //顯示為主機(jī) 13B uchar code disp_cmd1[] = Receive。 //顯示按鍵錯(cuò)誤 第二行 13B uchar code disp_HS1[] = This is Slave.。 //顯示按鍵 ——功能 11B uchar code disp_keye[] = First key error!。 uchar data * const du = 0xa0。 sbit ACC7 = ACC^7。 //接收數(shù)據(jù)區(qū)首址 sbit ACC0 = ACC^0。 //優(yōu)先編碼器的使能端 uchar data * const SendAddr = 0x60。 //主機(jī)與從機(jī)標(biāo)志 2 sbit HS = P2^2。 //紅色指示燈 sbit HSflag = P3^6。//從機(jī)發(fā)送與接收計(jì)數(shù) sbit LED1 = P3^5。 //功能鍵的鍵值 uchar data HScount,HRcount。 //接收到的主機(jī)號(hào) uchar data Slave。 //發(fā)送 與 接收數(shù)據(jù)長度，字節(jié)數(shù) uchar data Command。最后，完成該方案的是設(shè)計(jì)說明書。完成實(shí)習(xí)后，對(duì)所收集的相關(guān)資料進(jìn)行加工整理，初步討論擬定的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)也很感謝學(xué)校開放機(jī)房供我們用于畢業(yè)設(shè)計(jì)，為我提供了一個(gè)很好的學(xué)習(xí)環(huán)境。 單片機(jī)多機(jī)通信實(shí)現(xiàn) 36 參考文獻(xiàn) [1] 呂漢興 ,祁志勇 .MCS— 51系列單片機(jī)多機(jī)通信的實(shí)現(xiàn) [J].儀表技術(shù) , [2] 費(fèi)強(qiáng) ,徐高曉 .MCS— 51 系列單片機(jī)多機(jī)通信功能擴(kuò)充 [J].基礎(chǔ)自動(dòng)化 , [3] 葉佩 .MCS_51單片機(jī)的多機(jī)通信方式研究 [J].計(jì)算技術(shù)與信息發(fā)展 ,. 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位二進(jìn)制碼（即低四位表示行號(hào)，高四位表示列號(hào)）返回；若無按鍵，則返回 0。按鍵處理又包括實(shí)現(xiàn)各種功能的函數(shù)。 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： 單片機(jī)多機(jī)通信實(shí)現(xiàn) 30 圖 5－ 3 主機(jī)模式通信流程圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 2021） 31 從機(jī)模式通信流程如下： 圖 5－ 4 從機(jī)模式通信流程圖 單片機(jī)多機(jī)通信實(shí)現(xiàn) 32 鍵盤程序設(shè)計(jì) 1 號(hào)單片機(jī)的按鍵采用矩陣形式， 4 3 的行列矩陣，共 12 個(gè)按鍵，可以完成多種控制功能。 2 號(hào)單片機(jī)與 3 號(hào)單片機(jī)系統(tǒng)框圖如下： 圖 5－ 2 2號(hào)與 3號(hào)單片機(jī)的系統(tǒng)框圖 2 號(hào)單片機(jī)電路與 3 號(hào)單片機(jī)電路基本一致，與 1 號(hào)單片機(jī)也很相似，只是鍵盤與顯示不同。初始 化模塊包括定時(shí)器、串口、發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)與 LCD 初始化。按鍵處理是根據(jù)鍵值進(jìn)行散轉(zhuǎn)，又有多個(gè)函數(shù)用來實(shí)現(xiàn)不同的功能。用 Proteus 作為仿真工具，與 Keil C51 uVesion3 聯(lián)合調(diào)試，最終達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，仿真無誤。 5 軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件部分包括通信模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊、中斷服務(wù)和 LED顯示等。 C5與 C6 用于防止穩(wěn)壓塊產(chǎn)生自激振蕩。 Tr1D5D2D3D4IN1OUT32GNDU4 MC7805C5C6C41000uFD61N4001C710uF~220V~15V+5V12J3P1BNCGNDD8D7D9D1012J4IN~15V1~15V2D111N4001 圖 4－ 18 電源電路原理圖 交流輸入用 15V 的變壓器，將變壓器通過接口插到板子上。 圖 4－ 16 74HC20的功能圖 每個(gè)四輸入與非門又又由一些門電路組成，具體組成如下： 圖 4－ 17 74HC20的單個(gè)與非門的邏輯圖 單片機(jī)多機(jī)通信實(shí)現(xiàn) 28 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。本設(shè)計(jì)用了此優(yōu)先編碼器 1， 2，4端輸入分別對(duì)應(yīng) 3HS、 2HS、 1HS，對(duì)應(yīng)的輸出 A2A1A0 分別為 1 10 011，均只有一位為低電平，分別可接至各塊單片機(jī)的主機(jī)設(shè)置端。正常工作時(shí)，應(yīng)使 GS=0， EO=1。其真值表如下： 表 4－ 3 74HC148的真值表 表中 H 表示高電平， L 表示低電平， X 表示無關(guān)， EI 為使能端，可見當(dāng) EI為低電平時(shí)，優(yōu)先編碼器正常工作。優(yōu)先級(jí)有 7到 0 遞減，按照電路，優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋?1HS2HS3HS，即 1號(hào)單片機(jī)的權(quán)限最高。與非門的四個(gè)輸入端，有一個(gè)固定的接到電源端，保持高電平；另三端分別接從 3塊單片機(jī)上引出的控制信號(hào) NEI。但需要接插件來連接 2 號(hào)與 3號(hào)單片機(jī)，包括 HS、 SET、 NEI 信號(hào)。因此設(shè)計(jì)了如下圖所示的主機(jī)權(quán)分配電路。 LED顯示電路的電源均為＋ 5V，限流電阻均取 510 歐姆。 LED5 為紅色接到 腳，用于按鍵錯(cuò)誤指示，當(dāng)按鍵錯(cuò)誤時(shí)，此 LED 閃爍 3 次。 LED3 為紅色接到 ，用于指示發(fā)送數(shù)據(jù)，只有本機(jī)為主機(jī)且發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才發(fā)光。 LED1 為紅色接到 腳，用于指示本機(jī)為主機(jī)，只有本機(jī)是主機(jī)時(shí)才發(fā)光。兩個(gè) LED的連接類似與下圖中 LED6 與 LED7 的連接，分別接到 1號(hào)單片機(jī)的 腳與 腳。但考慮到本系統(tǒng)設(shè)計(jì)讓液晶屏顯示通信收發(fā)數(shù)據(jù)單片機(jī)多機(jī)通信實(shí)現(xiàn) 24 長 度，但未能顯示通信正確與否，因此在 1號(hào)單片機(jī)電路中也加入了兩個(gè) LED，分別為紅色與綠色，用于指示通信是否正確。此圖為 2 號(hào)單片機(jī)的按鍵電路， 3號(hào)單片機(jī)的按鍵電路與此非常相似，只是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)不同，用于區(qū)別而已。三腳為 2NEI 為輸出端，當(dāng)本機(jī)主機(jī)使用權(quán)結(jié)束后，交出主機(jī)控制權(quán)，發(fā)高電平，通過與非門后輸出低電平，使優(yōu)先編碼器有效，開始接收主機(jī)權(quán)申請(qǐng)信號(hào)。 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)。 SW4 接到 腳，即單片機(jī)的定時(shí)器 T0 輸入端。如下圖所示， R7~R10 的阻值均為 10K，起到上拉電阻作用， SW SW3 與 SW4 分別接到單片機(jī)的 、 與 腳， 對(duì)應(yīng)單片機(jī)的外中斷一腳， 對(duì)應(yīng)單片機(jī)的外中斷二腳。當(dāng)電源 Vcc為 且處于室溫 25 度時(shí)， Voh 最小為 ，典型值為 。 74HC04 的真值表如下： 表 4－ 2 74HC04的真值表 表中 L 表示低電平， H 表示高電平。一塊 74HC04 包含 6 個(gè)反相器， A 輸入， Y輸出。 74HC04 反相器介紹 74HC04 的引腳圖如下： 圖 4－ 10 74HC04的引腳圖 與 74HC126 類似，也是 14個(gè)引腳。在室溫 25度下，當(dāng) Vcc 為 時(shí)，Voh 最小為 ，典型值為 。具體功能結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 4－ 8 74HC126的功能圖 引腳 13 為使能端，當(dāng)使能端為高電平時(shí)，該三態(tài)門有效，輸出等于輸入，具體的真值表如下： 表 4－ 1 74HC126的真值表 表中 H表示高電平， L表示低電平。 為單片機(jī)串口的發(fā)送端，接 二極管 1N4001 的作用是保證用于發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng) =0 時(shí)，同向三態(tài)門 U2B 與 U2D 工作， U2A 與 U2C 不能工作，相當(dāng)于 接到 T總線上， 接到 R總線上。當(dāng) =1 時(shí)，同向三態(tài)門 U2A 與 U2C 工作， U2B與 U2D 不能工作，相當(dāng)于 接到 R 總線上， 接到 T總線上。 口用于控制接口的連接方式。 液晶 LCD1602 的符號(hào)繪制如下： GND1VCC2VO3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BG VCC15BG GND16J1LCD1602 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。排阻相當(dāng)于 8個(gè)大小均為 10K 的電阻，在電路中主要其電平轉(zhuǎn)化作用，通過的電流很小，每只電阻的功耗也很小。 ～ 接矩陣鍵盤的行， ～ 接矩陣鍵盤的列。正常工作時(shí)，按下按鍵SW1 就可以使單片機(jī)復(fù)位。為了簡化電路設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)采用簡單方法，可使單片機(jī)上電復(fù)位，此外可以通過 按鍵手動(dòng)復(fù)位。由于三塊單片機(jī)的主要任務(wù)是通信，為了得到準(zhǔn)確的波特率，采用振蕩頻率為 的晶振，再接兩個(gè) 30pF 的瓷片電容即可構(gòu)成單片機(jī)的時(shí)鐘電路。 RRDY＝ 0 表 示從機(jī)接收未就緒； RRDY=1表示從機(jī)接收已經(jīng)就緒。 （ 7） 收到主機(jī)發(fā)來的響應(yīng)后，做些處理后，返回置 SM2=1,開串口中斷。 （ 5） 接收數(shù)據(jù)，等待接收完成。 （ 3） 將命令分類，若為 0x00 則發(fā)送本機(jī)接收就緒信號(hào)轉(zhuǎn)（ 5），若為 0x01則發(fā)送本機(jī)發(fā)送就緒信號(hào)轉(zhuǎn)（ 4）。 （ 2） 關(guān)串口中斷，置 SM2=0 準(zhǔn)備接收命令。 （ 9） 置為從機(jī)使 SM2=1，返回等待接收地址。 （ 8） 發(fā)送主機(jī)號(hào)，然后接收從機(jī)發(fā)來的收發(fā)數(shù)據(jù)長度。轉(zhuǎn)到（ 8）； （ 7） 判斷狀態(tài)字，若為從機(jī)發(fā)送但從機(jī)未準(zhǔn)備就緒，則令從機(jī)復(fù)位并轉(zhuǎn)到（ 1）；若為從機(jī)發(fā)送且從機(jī)發(fā)送就緒，則接收數(shù)據(jù)塊。 （ 6） 判斷狀態(tài)字，若從機(jī)接收但從機(jī)未準(zhǔn)備就緒 ，則令從機(jī)復(fù)位并轉(zhuǎn)到 (1)。 （ 4） 若從機(jī)無應(yīng)答則等待；若從機(jī)有應(yīng)答但狀態(tài)字不正確，則令從機(jī)復(fù)位，返回（ 1）；若從機(jī)有應(yīng)答且狀態(tài)字正確，則繼續(xù)。若有應(yīng)答且地址相符則繼續(xù)，準(zhǔn)備發(fā)送命令。 （ 2） 若從機(jī)無應(yīng)答則等待。因此，取消了停止等待協(xié)議有發(fā)送窗口 這一機(jī)制，而采用發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包就等待當(dāng)前數(shù)據(jù)包的確認(rèn)包