單片機多機通信系統

Ⅰ 簡述at89s51單片機主從結構多機通信原理

簡述MCS-51系列單片機主從結構多機通信原理，設有一台主機與三台從機通信，其中一台從機通信地址號為01H，請敘述主機呼叫從機並向其傳送一個位元組數據的過程。(請給出原理圖)

答：

原理圖如上圖所示，假設主機呼叫01H從機，首先呼叫：主機發送地址幀0000 00011（TB8）此時各從機的SM2位置1，且收到的RB8=1，故激活RI。各從機將接收到的地址與地機地址比較，結果1#機被選中，則其SM2清零；0#、2#機不變。接著傳數；主機發送數據幀，×××× ××××0 ，此時1#機SM2=0, RB8=0 則激活RI，而0#，2#機SM2=1,RB8=0則不激活RI，然後數據進入1#機的緩沖區。

Ⅱ 主從式單片機多機通信的目的和意義，還有應用

摘要 目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網路通訊與數據傳輸,工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以及程式控制玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域隨著計算機技術的發展及工業自動化水平的提高,在許多場合採用單機控制已不能滿足現場要求,因而必須採用多機控制的形式，而多機控制主要通過多個單片機之間的串列通信實現。串列通信作為單片機之間常用的通信方法之一,由於其通信編程靈活、硬體簡潔並遵循統--的標准,因此其在工業控制領域得到了廣泛的應用。構成較大規模的檢測、控制系統，經常要採用多個單片機，組成可以通信的多機系統。Mcs- -51 系列單片機為實現多機通信聯網設計了方便的串列通信介面功能。將多個Mcs一51單片機組成串列匯流排形式的相互通道，通過寫單片機的串列控制方式寄存器，將串列口置成方式2或方式3,就可以實現主機與分機之間的串列通信。這種多機系統結構簡單，應用廣泛，但它只能實現由主機呼叫分機,然後實現主機與分機之間的全雙工串列通信。我們在監控系統中要求既有主機與分機主動通信，又有分機與主機主動通信,這種結構的多機系統一無法滿足要求。多機協同工作已是單片機發展的一個重要趨勢，目前單片機多機通信的主要方式仍然是主從式多機通信系統。

Ⅲ 試述MCS—51單片機的多機通訊原理

用串口連接，其中一個為主機，其餘為從機，所有從機的RXD都接到主機的TXD端，TXD接到主機的RXD端，所有通信都有主機來發起，從機不能主動發起通信操作，只能等待，而且從機之間通信要通過主機中轉。串列埠控制寄存器SCON要做相應的配置。

Ⅳ 多機通信系統

2、系統網路協議設計
擬定網路容量為1台服務機和62台客戶機，客戶機之間可以相互通信。客戶機和服務機之間也可以相互通信。設計的協議考了停止等待協議，數據包參考了IP數據包而設計。
經過綜合分析和優化處理，制定如下單片機多機通信協議。
（1）服務機協議
①服務機按1/384的間隔發送詢問數據包；
②將當前詢問地址加1，判斷，如果大於63則置當前詢問地址為1，如果小於1則置當前詢問地址為62，轉下一步；
③向當前詢問地址機器發送一詢問數據包；
④等待一個發送間隔時間；
⑤如果沒有收到確認包則轉到將當前數據包重發，重發計數器加1，計數器大於2則轉向⑥；如果收到確認包轉到⑦；
⑥設置發送失敗標記，重發計數器清0，轉到②；
⑦設置發送成功標記，重發計數器清0，轉到⑧；
⑧查看被詢問客戶機是否有數據要發送，有則分配匯流排使用權和時間片，轉到⑨，否則轉到②；
⑨等待被詢問客戶機的發送結束數據包，如果收到轉到②。在一個時間片（1/384s）內，沒有收到，視為超時。服務機收回匯流排使用權，轉到②。
（2）客戶機協議
①接收屬於本機的數據包；
②如果是詢問數據包，檢查本機是否有數據要發送，如果有，則發送"有數據發送信息"到服務機，並捎帶確認轉到③，否則發送"沒有數據發送信息"到服務機，並捎帶確認，轉到①；其它類型數據包不處理，轉到①；
③等待網路資源分配數據包，收到則發送確認包，轉到⑤；超時，停止等待轉到①；
④等待上一數據包的確認，收到則轉到⑤，否則轉到⑦；
⑤檢查是否還有數據要發送，有則發送數據包轉到⑥；否則發送"結束發送信息"到服務機，轉到①。
⑥檢查是否超時，如果超時結束發送轉到①，否則轉到④。
⑦重發，是否超過兩次，是則當前發送失敗，轉到⑤，否則轉到④。
因此，每發一數據包都會請求對方的確認，如果沒有確認，則會再重發一次，超過兩次則被視為對方不可達，發送失敗；並且在被詢問客戶機有數據發送時，如果匯流排空閑，服務機將分配其使用時間片，在這個時間片內，如果數據未發送完成，服務機將強行收回。能發送完成，客戶機要發送結束數據包，歸還匯流排使用權。

3、系統網路拓撲設計
選用匯流排型網路拓撲結構，各站直接連在匯流排上，由服務機統一管理網路匯流排，分配網路資源。使用類似於令牌匯流排網的協議，由服務機輪詢每一客戶機是否有數據發送，如果有分配發送時間，移交匯流排使用權，否則詢問下一客戶機；其中介面電路會將所接收到信號中繼，並轉發。因此網路中任意一台機器所發送的數據對其它機器都是可見的，並且在一定程度上保證了信號的可靠性。
系統網路拓撲設計如下圖所示：

圖1 系統網路拓撲設計

4、網路介面電路的功能與設計
（1）網路介面電路的功能
網路介面電路完成的主要功能如下：①完成網路數據元的接收；②對接收到的數據元轉發給其它埠；③多埠機制，埠間相互轉發；④提交收到的數據元；⑤中繼收到的數據元；⑥提供網路狀態信號；⑦各埠之間同構，使用交叉線。
（2）網路介面電路的設計
為實現上述功能要求，網路介面電路設計時一共採用了四片74HC245晶元，共同承擔數據的收發工作，其中每一塊晶元對應一個埠。在外表現為三個埠，這是因為有一個埠被本機佔用，電路已布置在線路板上。各埠之間用交叉線連接，當檢測到收線上有信號時，晶元開始啟動工作，將信號分成三路中繼出來，一路發給單片機，其它兩種發給另外的兩個埠。在收方的收收線上如果檢測到同樣的信號，則進行同樣的操作。當單片機向外界發送數據時，就啟動對應於單片機收發埠上的晶元，將信號中繼後發送給另外的三個埠，並隨時檢測收線信號的變化，一旦檢測到電平信號由高倒低的變化一次，即說明有數據需要接收，接收完後將產生一中斷信號，啟動處理程序進行處理。
網路介面電路中設計了網路狀態信號BUS，當各晶元都沒有工作時，表示網路中沒有數據傳輸，這時BUS經非門電路取反變成低電平，與單片機二號中斷引腳相連，單片機可以通過這一引腳撐握網路狀態，實現數據包的發送。
網路介面電路中還設計了指標信號，當收到數據時信號便置高，這時接在信號上的LED發光管將會發光，以表示收到數據。

5、客戶機與服務機電路設計
系統中有客戶機和服務機兩種不同的電路。將客戶機電路和服務機電路整合在一個電路板上，即兩種電路用同一塊電路板表現出來。
對於客戶機，客戶不需要部門控制電路，但其需要編址，故需要地址獲取電路。
對於服務機，它不需要編址，統一固定為65這一地址，故不需要地址獲取這一部分電路。服務機擔負著整個網路的監管與輪詢工作。
其它電路客戶機與服務機均同構，所以不需要做任何修改。
電路板上，採取不插器件的方式實現兩種不同構的電路在同一電路板上實現，大大地壓縮開發成本。

6、系統功能模塊圖
（1） 系統功能：
伺服器部分
① 完成網路的輪詢，每隔一定時間向網路中的機器發出詢問數據包。
② 讀取ADC數據，顯示當前環境溫度
③ 控制一個調風閥，顯示電機角度數據
④ 掃描鍵盤，提供按鍵控制
⑤ 從網路中收集調風閥信息，智能控制風機的開啟
⑥ 控制本實驗室照明電路的開、關
⑦ 能夠接管網路中任意一台客戶機

客戶機部分
① 接收服務機的輪詢，發送確認數據包
② 讀取ADC數據，顯示當前環境溫度
③ 控制一個調風閥，顯示電機角度數據
④ 掃描鍵盤，提供按鍵控制
⑤ 讀取本機地址
⑥ 接收來自伺服器的管理操作

（2）功能劃分：
軟體系統採用模塊化的方式，每個設備編寫一個驅動程序。驅動程序負責驅動其所控制的設備。並向其它程序提供介面，方便其它程序調用，控制設備。
各個驅動功能劃分如下：
① 數碼管驅動程序：驅動數據管顯示，按指定方式顯示數據。
② 鍵盤驅動程序：動態掃描鍵盤，判別按鍵，並避開電路毛刺。
③ 蜂鳴器驅動程序：驅動蜂鳴器安指定方式發聲。
④ ADC驅動程序：讀取模數轉換器數據，並轉換為溫度數值。
⑤ 串口驅動程序：收發數據包，過濾非本機數據包
其中還有一個輪詢模塊，它在時鍾的驅動下按一定間隔時間向網路中各台客戶機發送詢問數據包。如果兩次沒有收到回應，則視發送數據包失敗。並能夠向被接管的客戶機發送管理數據包。同樣也需要確認，超過兩次則視為失敗。
系統功能模塊圖如圖2所示。

圖2 系統功能模塊圖

由圖可知，所有的驅動程序都掛靠在時鍾中斷上，由時鍾中斷按一定的頻率調用這些驅動程序。

7、小結
系統設計了一個基於網路控制和管理的控制系統。它將計算機機網路技術和單片機技術進行融合，網路協議設計參考計算機網路中的停止等待協議和TCP/IP協議，但為了更好的適應於單片機處理，優化了數據包的格式和控制方式，大大提高了處理速度和效率。同時，引入幀檢測序列，提供數據包的檢測機制，提高了網路的可靠性。系統網路拓撲結構採用匯流排型，網路介面電路採用埠轉發的形式，便於擴展且提高了穩定性。此系統設計功能齊全可以通過伺服器控制整個網路的所有客戶機，監視所有客戶機運行情況；系統操作簡單，具有一定的經濟意義和實用價值。

Ⅳ 單片機多機串口通信系統

1台發送一個字元,另1台通過串口接收中斷接收數據,驗證後,作為動作指令接收,

Ⅵ 單片機多機通信系統原理是怎麼樣的

數據的傳遞

主機發送信息，可以傳送到各個從機或指定從機，各從機發送的信息只能被主機接收。

多機通信（關鍵是地址幀的識別）

主機發送：地址幀、數據幀的鑒別是通過第9位數據確定：

TB8=1，地址幀

TB8=0，數據幀

從機接收：

各從機串列口工作在方式2、方式3下；

多機通信標志SM2（SCON.5）=1；

檢查接收到的第9位RB8（SCON.2），當：

RB8=1：地址幀，將地址裝入SBUF，置位RI，發出接收中斷請求；判斷主機發送地址是否與本機相符，若相符，則將從機SM2清0（變成直通方式），准備接收其後傳送來的數據。

RB8=0：數據幀，對SM2=1，RB8=0的從機，接收數據丟棄，而對SM2=0的從機：直通方式，不論RB8是0還是1，都將接受到的數據送SBUF，並發出中斷請求。

多機通信的過程總結如下：

（1）全部從機串列口工作方式初始化為2或3，置位SM2，允許中斷；

（2）主機置位TB8，發送要定址的從機地址；

（3）所有的從機均接收主機發送的地址，進入中斷進行地址比較；

（4）確認定址從機，自身SM2清0，向主機返回地址供主機核對；

（5）主機核對無誤，向被定址從機發送發送命令，通知從機進行一對一數據通信。

Ⅶ 單片機多機通信

將一機設為主機，其他設為從機，將從機編號，並存起來，通信時，主機若要對所有機器通信，剛發出一個自己設定好的信號，若要對某一特定機器通信，則發出該機器的編號，各機收到通信請求命令後，將命令與自己存的編號對比，看主機是不是要與本機通信，若是，接收後邊的信號，若不是，則不接收！

Ⅷ 單片機多機通信有哪些方式呢

主要看距離，板內有iic，spi等，板外can，usb，乙太網。。。

Ⅸ 敘述80c51單片機實現多機通信的工作原理

多機通信的原理就是多個從機的RXD引腳接在主機的TXD引腳上，接收主機發送過來的數據，從機加上二極體，主機一段是二極體的陽極，避免從機發送數據影響其他從機。
當主機發送數據過來，通過協議判斷是本身從機的數據，就是本機要進行通信處理，不是本機的就丟棄

Ⅹ 怎麼設計一個多機通信系統（單片機）

簡單說明用一個主機串口實現上述要求的思路：
從機地址分別為01和02
從機的串口相同引腳相互並聯作為一個串口連接於主機串口,注意接線正確。
主機命令：地址號 + 命令字元串
從機命令：地址號 + 命令字元串
然後在各自收發代碼中利用地址號來區別命令執行
其它請參閱如下網址本人的答復:
http://..com/question/12535506.html
http://..com/question/12522809.html
http://..com/question/11725744.html
http://..com/question/11040704.html
http://..com/question/10941227.html
補充：
串列通訊的基本知識
每台計算機都提供了一個或多個串列埠。它們被依次命名為：COM1、COM2 等等。在標準的 PC 中，滑鼠通常被連接到 COM1 埠。數據機可能連接到 COM2，掃描儀被連接到 COM3，等等。串列埠提供了計算機與這些外部串列設備之間的數據傳輸通道。
串列埠的本質功能是作為 CPU 和串列設備間的編碼轉換器。當數據從 CPU 經過串列埠發送出去時，位元組數據被轉換為串列的位。在接收數據時，串列的位將被轉換為位元組數據。
我的理解：串列口數據通信的實質是ASCII（美國標准信息交換碼）的傳輸。你可理解是傳輸ASCII碼，而實際傳輸的是ASCII碼（其二進制形式，8位組成一位元組）。它又可看成是8位二進制數，例字元A 其二進製表示為 01000001，MSCOMM發送時完全按照此二進制信號發送，由低位至高位傳輸。又能理解為10進制的64。在計算機內通常以16進製表示為41。由2個8位二進制數據組成16位二進制數，通常用於數據的二進制通信。你的程序代碼採用以文本方式取回數據，這是在MSCOMM控制項內部進行解決，而無須VB編程員來處理。
見MSCOMM控制項的：
InputMode 常數
常數 值 描述
comInputModeText 0 （預設）通過 Input 屬性以文本方式取回數據。
comInputModeBinary 1 通過 Input 屬性以二進制方式檢取回數據。
以下是由MICROSOFT提供的關於串列通訊和MSCOMM控制項的一些說明，可能對你答辯有用，供參考。

串列通訊的基本知識
每台計算機都提供了一個或多個串列埠。它們被依次命名為：COM1、COM2 等等。在標準的 PC 中，滑鼠通常被連接到 COM1 埠。數據機可能連接到 COM2，掃描儀被連接到 COM3，等等。串列埠提供了計算機與這些外部串列設備之間的數據傳輸通道。
串列埠的本質功能是作為 CPU 和串列設備間的編碼轉換器。當數據從 CPU 經過串列埠發送出去時，位元組數據被轉換為串列的位。在接收數據時，串列的位將被轉換為位元組數據。
要完成數據的傳輸，還需要進一步一個解釋層。在操作系統一邊，Windows 使用了通訊驅動程序 Comm.drv，以便使用標準的 Windows API 函數發送和接收數據。驅動程序通常由串列設備製造商提供，以便將其硬體與 Windows 連接。在使用 Communications 控制項時，實際上使用了 API 函數，API 函數將被 Comm.drv 解釋並傳輸給設備驅動程序。

作為程序員，只需關心如何與 Windows 打交道。作為 Visual Basic 程序員，只需要關心 Communications 控制項提供的對 Windows 通訊驅動程序的 API 函數的介面。換句話說，只需要設置和監視 Communications 控制項的屬性和事件。

建立串列埠連接
使用 Communications 控制項的第一步是建立與串列埠的連接。下表列出了用於建立串列埠連接的屬性：

屬性 描述
CommPort 設置或返回通訊埠號。
Settings 以字元串形式設置或返回波特率、奇偶校驗、數據位和停止位。
PortOpen 設置或返回通訊埠的狀態。以及打開和關閉埠。

打開串列埠
要打開串列埠，可以使用 CommPort、PortOpen 和 Settings 屬性。例如：

'打開串列埠
MSComm1.CommPort = 2
MSComm1.Settings = "9600,N,8,1"
MSComm1.PortOpen = True

CommPort 屬性確定打開哪個串列埠。假如 COM2 上連接有一個數據機，則在上面的例子中需要將值設置為 2 (COM2) 才能連接到該數據機。CommPort 屬性值可以設置為 1 到 16 之間的任何值（預設值為 1）,然而，如果將該值設置為系統中並不存在的 COM 埠，將會產生錯誤。

Settings 屬性可以用來指定波特率、奇偶校驗、數據位數和停止位數。按照預設規定，波特率被設置為 9600。奇偶校驗設置為了進行數據校驗。這通常是不用的，並設置為"N"。數據位數指定了代表一個數據塊的比特數。停止位指出了何時接收到一個完整數據塊。

在指定了要打開的埠，以及如何進行數據通訊之後，就可以使用 PortOpen 屬性建立連接了。它是一個布爾值，即取值范圍為 True 或 False。然而，如果埠無效，或者 CommPort 屬性設置有誤，或者該設備不支持指定的設置，就會產生錯誤；即使沒有產生錯誤，外部設備也不能正常工作。將 PortOpen 屬性設置為 False 即可關閉該埠。

緩沖區內存分配
InBufferSize 和 OutBufferSize 屬性指定了為接收和發送緩沖區分配的內存數量。按照預設規定，它們被分別設置為上圖所示的值。這兩個值設置得越大，應用程序中可用的內存就越少。然而，如果緩沖區太小，就要冒緩沖區溢出的風險，除非採用握手信號。

注意 鑒於現在大多數微機可用的內存量，由於有更多的可用資源，緩沖區內存分配已不那麼至關緊要了。換言之，可以把緩沖區的值設得高一些而不影響應用程序的性能。

RThreshold 和 SThreshold 屬性
RThreshold 和 SThreshold 屬性，表示在 OnComm 事件發生之前，接收緩沖區或發送緩沖區中可以接收的字元數。OnComm 事件被用來監視和響應通訊狀態的變化。如果將每個屬性的值都設置為零 (0)，就可以避免發生 OnComm 事件。如果將該值設置為非零的值（比如 1），那麼每當緩沖區中接收到一個字元時，就會產生 OnComm 事件。

Output 屬性被用來向發送緩沖區發出命令和數據。
與 Input 屬性類似，數據可以以文本或二進制格式發送。Output 屬性必須用字元串變體型發送文本，用 Byte 數組變體型發送二進制數據。
可用 Output 屬性發送命令、文字字元串或 Byte 數組數據。

MSComm 控制項
MSComm 控制項通過串列埠傳輸和接收數據，為應用程序提供串列通訊功能。
語法
MSComm
說明
MSComm 控制項提供下列兩種處理通訊的方式：
事件驅動通訊是處理串列埠交互作用的一種非常有效的方法。在許多情況下，在事件發生時需要得到通知，例如，在 Carrier Detect (CD) 或 Request To Send (RTS) 線上一個字元到達或一個變化發生時。在這些情況下，可以利用 MSComm 控制項的 OnComm 事件捕獲並處理這些通訊事件。OnComm 事件還可以檢查和處理通訊錯誤。所有通訊事件和通訊錯誤的列表，參閱 CommEvent 屬性。

在程序的每個關鍵功能之後，可以通過檢查 CommEvent 屬性的值來查詢事件和錯誤。如果應用程序較小，並且是自保持的，這種方法可能是更可取的。例如，如果寫一個簡單的電話撥號程序，則沒有必要對每接收一個字元都產生事件，因為唯一等待接收的字元是數據機的"確定"響應。
每個使用的 MSComm 控制項對應著一個串列埠。如果應用程序需要訪問多個串列埠，必須使用多個 MSComm 控制項。可以在 Windows"控制面板"中改變埠地址和中斷地址。

盡管 MSComm 控制項有很多重要的屬性，但首先必須熟悉幾個屬性。

屬性 描述
CommPort 設置並返回通訊埠號。
Settings 以字元串的形式設置並返回波特率、奇偶校驗、數據位、停止位。
PortOpen 設置並返回通訊埠的狀態。也可以打開和關閉埠。
Input 從接收緩沖區返回和刪除字元。
Output 向傳輸緩沖區寫一個字元串。

OnComm 事件
無論何時當 CommEvent 屬性的值變化時，就產生 OnComm 事件，標志發生了一個通訊事件或一個錯誤。
語法
Private Sub object_OnComm ()
OnComm 事件語法包括下列部分：
部分 描述
object 對象表達式，其值是"應用於"列表中的對象。
說明
CommEvent 屬性包含實際錯誤或產生 OnComm 事件的數碼。注意，設置 Rthreshold 或 Sthreshold 屬性為 0，分別使捕獲 comEvReceive 和 comEvSend 事件無效。

MSComm 控制項常數
Handshake 常數
常數 值 描述
comNone 0 無握手。
comXonXoff 1 XOn/Xoff 握手。
comRTS 2 Request-to-send/clear-to-send 握手。
comRTSXOnXOff 3 Request-to-send 和 clear-to-send 握手皆可。
OnComm 常數

常數 值 描述
comEvSend 1 發送事件。
comEvReceive 2 接收事件。
comEvCTS 3 clear-to-send 線變化。
comEvDSR 4 data-set ready 線變化。
comEvCD 5 carrier detect 線變化。
comEvRing 6 振鈴檢測。
comEvEOF 7 文件結束。

Error 常數

常數 值 描述
comEventBreak 1001 接收到中斷信號
comEventCTSTO 1002 Clear-to-send 超時
comEventDSRTO 1003 Data-set ready 超時
comEventFrame 1004 幀錯誤
comEventOverrun 1006 埠超速
comEventCDTO 1007 Carrier detect 超時
comEventRxOver 1008 接收緩沖區溢出
comEventRxParity 1009 Parity 錯誤
comEventTxFull 1010 傳輸緩沖區滿
comEventDCB 1011 檢索埠 設備控制塊 (DCB) 時的意外錯誤
InputMode 常數

常數 值 描述
comInputModeText 0 （預設）通過 Input 屬性以文本方式取回數據。
comInputModeBinary 1 通過 Input 屬性以二進制方式檢取回數據。

Output 屬性
往傳輸緩沖區寫數據流。該屬性在設計時無效，在運行時為只讀。
語法
object.Output [ = value ]
Output 屬性語法包括下列部分：

部分 描述
object 對象表達式，其值是"應用於"列表中的對象。
value 要寫到傳輸緩沖區中的一個字元串。

說明
Output 屬性可以傳輸文本數據或二進制數據。用 Output 屬性傳輸文本數據，必須定義一個包含一個字元串的 Variant。發送二進制數據，必須傳遞一個包含位元組數組的 Variant 到 Output 屬性。
正常情況下，如果發送一個 ANSI 字元串到應用程序，可以以文本數據的形式發送。如果發送包含嵌入控制字元、Null 字元等等的數據，要以二進制形式發送。
數據類型
Variant