PC機(jī)與單片機(jī)多機(jī)實(shí)時(shí)通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

作者：時(shí)間：2012-02-06 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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在多媒體語(yǔ)音教學(xué)系統(tǒng)中，主計(jì)算機(jī)與各學(xué)生機(jī)之間需要進(jìn)行雙向指令傳送。由于串行通信具有高效、可靠、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，故本系統(tǒng)采用了串行通信的方法。 Windows95是非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，對(duì)此本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以單片機(jī)為核心的智能接口單元，負(fù)責(zé)完成與64臺(tái)從機(jī)的實(shí)時(shí)通信。整個(gè)通信系統(tǒng)由一臺(tái)PC機(jī)和一臺(tái)負(fù)責(zé)通信及相關(guān)分組配對(duì)功能的智能接口單元和64臺(tái)以單片機(jī)為核心的學(xué)生單元組成。本系統(tǒng)的單片機(jī)采用89C51。智能接口單元通過(guò)串行接口芯片8251 及電平轉(zhuǎn)換器MAX202與主機(jī)通信，通過(guò)單片機(jī)自帶串口用RS-485接口芯片MAX487與從單片機(jī)之間進(jìn)行通信。智能接口單元與6臺(tái)從單片機(jī)之間為總線式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),采用RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)。這是半雙工的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)，由于采用平衡驅(qū)動(dòng)差分接收電路，具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，適用于遠(yuǎn)距離、高速率下的多機(jī)通信。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。硬件接口示意圖見(jiàn)圖2。

1 通信協(xié)議的約定

在通信過(guò)程中,PC機(jī)將指令打包后發(fā)給智能接口單元（以下簡(jiǎn)稱(chēng)主單片機(jī)）。主單片機(jī)收到完整一包后將包解開(kāi),按對(duì)每個(gè)從機(jī)的指令分別發(fā)送,同時(shí)將各從機(jī)發(fā)給PC機(jī)的指令送給PC 機(jī)。由于64個(gè)從機(jī)和主單片機(jī)使用同一串口通信線，為避免發(fā)生沖突，主單片機(jī)處于主動(dòng)狀態(tài)，按一定的定時(shí)間隔與每一臺(tái)從機(jī)順序通信。主單片機(jī)在與每一臺(tái)從機(jī)通信過(guò)程中先發(fā)送地址，從機(jī)收到地址后若與自己的地址一致，則繼續(xù)接收主單片機(jī)發(fā)來(lái)的一個(gè)字節(jié)的命令碼，從機(jī)收到命令后，將自己的一個(gè)字節(jié)的命令發(fā)送到主單片機(jī)。主單片機(jī)完成與64個(gè)從機(jī)的通信需要64個(gè)定時(shí)間隔，只要定時(shí)間隔足夠短，主單片機(jī)與從機(jī)基本上可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信。在整個(gè)通信過(guò)程中，主單片機(jī)起著通信樞紐的作用。
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2 Windows95下實(shí)現(xiàn)串行通信的方法

Visual Basic 6.0提供了功能強(qiáng)大的MSCOMM.VBX通信控件,它提供了通過(guò)串口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的通信能力,不但包括了全部WindowsAPI中關(guān)于串行通信的 16個(gè)函數(shù)所完成的功能,而且開(kāi)拓了更多的方便用戶(hù)設(shè)計(jì)的對(duì)象屬性來(lái)滿(mǎn)足不同用戶(hù)不同業(yè)務(wù)的需求。該通信控件可以采用事件驅(qū)動(dòng)和查詢(xún)方式來(lái)處理和解決通信軟件的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。其中事件驅(qū)動(dòng)是較常用的方式。該控件使用OnComm事件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)通信中出現(xiàn)的相關(guān)事件以及檢測(cè)和處理通信錯(cuò)誤等方面的問(wèn)題的處理。例如，根據(jù)RThreshold 屬性設(shè)置值，當(dāng)接收緩沖區(qū)內(nèi)接收到相應(yīng)字節(jié)的字符時(shí)，引發(fā)OnComm事件，在事件處理程序中接收數(shù)據(jù)。
Private Sub Form—Load() '完成對(duì)串口控件的初始化

MSComm1.CommPort = 1 '選用COM1串行口

MSComm1.Settings= "9600,N,8,1"'9600波特率，無(wú)奇偶校驗(yàn)，8位數(shù)據(jù)，一位停止位。

MSComm1.InputLen= 0 '當(dāng)輸入占用時(shí)，告訴控件讀入整個(gè)緩沖區(qū)。

MSComm1.InBufferSize=1024 '設(shè)置接收緩沖的字節(jié)長(zhǎng)度

MSComm1.InBufferCount=0 '清除接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)

MSComm1.OutBufferCount=0 '清除發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)

MSComm1.RThreshold= 3 '接收緩沖區(qū)接收到3個(gè)字符后引發(fā)OnComm事件。

MSComm1.InputMode＝ comInputModeBinary '接收二進(jìn)制格式的數(shù)據(jù)

MSComm1.PortOpen= True '打開(kāi)端口。

End Sub

Private Sub MSComm1—OnComm() '處理OnComm事件
Dim Buf As Variant

Dim Data() As Byte