单片机多机通信系统

Ⅰ 简述at89s51单片机主从结构多机通信原理

简述MCS-51系列单片机主从结构多机通信原理，设有一台主机与三台从机通信，其中一台从机通信地址号为01H，请叙述主机呼叫从机并向其传送一个字节数据的过程。(请给出原理图)

答：

原理图如上图所示，假设主机呼叫01H从机，首先呼叫：主机发送地址帧0000 00011（TB8）此时各从机的SM2位置1，且收到的RB8=1，故激活RI。各从机将接收到的地址与地机地址比较，结果1#机被选中，则其SM2清零；0#、2#机不变。接着传数；主机发送数据帧，×××× ××××0 ，此时1#机SM2=0, RB8=0 则激活RI，而0#，2#机SM2=1,RB8=0则不激活RI，然后数据进入1#机的缓冲区。

Ⅱ 主从式单片机多机通信的目的和意义，还有应用

摘要 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高,在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式，而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一,由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统--的标准,因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。构成较大规模的检测、控制系统，经常要采用多个单片机，组成可以通信的多机系统。Mcs- -51 系列单片机为实现多机通信联网设计了方便的串行通信接口功能。将多个Mcs一51单片机组成串行总线形式的相互通道，通过写单片机的串行控制方式寄存器，将串行口置成方式2或方式3,就可以实现主机与分机之间的串行通信。这种多机系统结构简单，应用广泛，但它只能实现由主机呼叫分机,然后实现主机与分机之间的全双工串行通信。我们在监控系统中要求既有主机与分机主动通信，又有分机与主机主动通信,这种结构的多机系统一无法满足要求。多机协同工作已是单片机发展的一个重要趋势，目前单片机多机通信的主要方式仍然是主从式多机通信系统。

Ⅲ 试述MCS—51单片机的多机通讯原理

用串口连接，其中一个为主机，其余为从机，所有从机的RXD都接到主机的TXD端，TXD接到主机的RXD端，所有通信都有主机来发起，从机不能主动发起通信操作，只能等待，而且从机之间通信要通过主机中转。串行端口控制寄存器SCON要做相应的配置。

Ⅳ 多机通信系统

2、系统网络协议设计
拟定网络容量为1台服务机和62台客户机，客户机之间可以相互通信。客户机和服务机之间也可以相互通信。设计的协议考了停止等待协议，数据包参考了IP数据包而设计。
经过综合分析和优化处理，制定如下单片机多机通信协议。
（1）服务机协议
①服务机按1/384的间隔发送询问数据包；
②将当前询问地址加1，判断，如果大于63则置当前询问地址为1，如果小于1则置当前询问地址为62，转下一步；
③向当前询问地址机器发送一询问数据包；
④等待一个发送间隔时间；
⑤如果没有收到确认包则转到将当前数据包重发，重发计数器加1，计数器大于2则转向⑥；如果收到确认包转到⑦；
⑥设置发送失败标记，重发计数器清0，转到②；
⑦设置发送成功标记，重发计数器清0，转到⑧；
⑧查看被询问客户机是否有数据要发送，有则分配总线使用权和时间片，转到⑨，否则转到②；
⑨等待被询问客户机的发送结束数据包，如果收到转到②。在一个时间片（1/384s）内，没有收到，视为超时。服务机收回总线使用权，转到②。
（2）客户机协议
①接收属于本机的数据包；
②如果是询问数据包，检查本机是否有数据要发送，如果有，则发送"有数据发送信息"到服务机，并捎带确认转到③，否则发送"没有数据发送信息"到服务机，并捎带确认，转到①；其它类型数据包不处理，转到①；
③等待网络资源分配数据包，收到则发送确认包，转到⑤；超时，停止等待转到①；
④等待上一数据包的确认，收到则转到⑤，否则转到⑦；
⑤检查是否还有数据要发送，有则发送数据包转到⑥；否则发送"结束发送信息"到服务机，转到①。
⑥检查是否超时，如果超时结束发送转到①，否则转到④。
⑦重发，是否超过两次，是则当前发送失败，转到⑤，否则转到④。
因此，每发一数据包都会请求对方的确认，如果没有确认，则会再重发一次，超过两次则被视为对方不可达，发送失败；并且在被询问客户机有数据发送时，如果总线空闲，服务机将分配其使用时间片，在这个时间片内，如果数据未发送完成，服务机将强行收回。能发送完成，客户机要发送结束数据包，归还总线使用权。

3、系统网络拓扑设计
选用总线型网络拓扑结构，各站直接连在总线上，由服务机统一管理网络总线，分配网络资源。使用类似于令牌总线网的协议，由服务机轮询每一客户机是否有数据发送，如果有分配发送时间，移交总线使用权，否则询问下一客户机；其中接口电路会将所接收到信号中继，并转发。因此网络中任意一台机器所发送的数据对其它机器都是可见的，并且在一定程度上保证了信号的可靠性。
系统网络拓扑设计如下图所示：

图1 系统网络拓扑设计

4、网络接口电路的功能与设计
（1）网络接口电路的功能
网络接口电路完成的主要功能如下：①完成网络数据元的接收；②对接收到的数据元转发给其它端口；③多端口机制，端口间相互转发；④提交收到的数据元；⑤中继收到的数据元；⑥提供网络状态信号；⑦各端口之间同构，使用交叉线。
（2）网络接口电路的设计
为实现上述功能要求，网络接口电路设计时一共采用了四片74HC245芯片，共同承担数据的收发工作，其中每一块芯片对应一个端口。在外表现为三个端口，这是因为有一个端口被本机占用，电路已布置在线路板上。各端口之间用交叉线连接，当检测到收线上有信号时，芯片开始启动工作，将信号分成三路中继出来，一路发给单片机，其它两种发给另外的两个端口。在收方的收收线上如果检测到同样的信号，则进行同样的操作。当单片机向外界发送数据时，就启动对应于单片机收发端口上的芯片，将信号中继后发送给另外的三个端口，并随时检测收线信号的变化，一旦检测到电平信号由高倒低的变化一次，即说明有数据需要接收，接收完后将产生一中断信号，启动处理程序进行处理。
网络接口电路中设计了网络状态信号BUS，当各芯片都没有工作时，表示网络中没有数据传输，这时BUS经非门电路取反变成低电平，与单片机二号中断引脚相连，单片机可以通过这一引脚撑握网络状态，实现数据包的发送。
网络接口电路中还设计了指标信号，当收到数据时信号便置高，这时接在信号上的LED发光管将会发光，以表示收到数据。

5、客户机与服务机电路设计
系统中有客户机和服务机两种不同的电路。将客户机电路和服务机电路整合在一个电路板上，即两种电路用同一块电路板表现出来。
对于客户机，客户不需要部门控制电路，但其需要编址，故需要地址获取电路。
对于服务机，它不需要编址，统一固定为65这一地址，故不需要地址获取这一部分电路。服务机担负着整个网络的监管与轮询工作。
其它电路客户机与服务机均同构，所以不需要做任何修改。
电路板上，采取不插器件的方式实现两种不同构的电路在同一电路板上实现，大大地压缩开发成本。

6、系统功能模块图
（1） 系统功能：
服务器部分
① 完成网络的轮询，每隔一定时间向网络中的机器发出询问数据包。
② 读取ADC数据，显示当前环境温度
③ 控制一个调风阀，显示电机角度数据
④ 扫描键盘，提供按键控制
⑤ 从网络中收集调风阀信息，智能控制风机的开启
⑥ 控制本实验室照明电路的开、关
⑦ 能够接管网络中任意一台客户机

客户机部分
① 接收服务机的轮询，发送确认数据包
② 读取ADC数据，显示当前环境温度
③ 控制一个调风阀，显示电机角度数据
④ 扫描键盘，提供按键控制
⑤ 读取本机地址
⑥ 接收来自服务器的管理操作

（2）功能划分：
软件系统采用模块化的方式，每个设备编写一个驱动程序。驱动程序负责驱动其所控制的设备。并向其它程序提供接口，方便其它程序调用，控制设备。
各个驱动功能划分如下：
① 数码管驱动程序：驱动数据管显示，按指定方式显示数据。
② 键盘驱动程序：动态扫描键盘，判别按键，并避开电路毛刺。
③ 蜂鸣器驱动程序：驱动蜂鸣器安指定方式发声。
④ ADC驱动程序：读取模数转换器数据，并转换为温度数值。
⑤ 串口驱动程序：收发数据包，过滤非本机数据包
其中还有一个轮询模块，它在时钟的驱动下按一定间隔时间向网络中各台客户机发送询问数据包。如果两次没有收到回应，则视发送数据包失败。并能够向被接管的客户机发送管理数据包。同样也需要确认，超过两次则视为失败。
系统功能模块图如图2所示。

图2 系统功能模块图

由图可知，所有的驱动程序都挂靠在时钟中断上，由时钟中断按一定的频率调用这些驱动程序。

7、小结
系统设计了一个基于网络控制和管理的控制系统。它将计算机机网络技术和单片机技术进行融合，网络协议设计参考计算机网络中的停止等待协议和TCP/IP协议，但为了更好的适应于单片机处理，优化了数据包的格式和控制方式，大大提高了处理速度和效率。同时，引入帧检测序列，提供数据包的检测机制，提高了网络的可靠性。系统网络拓扑结构采用总线型，网络接口电路采用端口转发的形式，便于扩展且提高了稳定性。此系统设计功能齐全可以通过服务器控制整个网络的所有客户机，监视所有客户机运行情况；系统操作简单，具有一定的经济意义和实用价值。

Ⅳ 单片机多机串口通信系统

1台发送一个字符,另1台通过串口接收中断接收数据,验证后,作为动作指令接收,

Ⅵ 单片机多机通信系统原理是怎么样的

数据的传递

主机发送信息，可以传送到各个从机或指定从机，各从机发送的信息只能被主机接收。

多机通信（关键是地址帧的识别）

主机发送：地址帧、数据帧的鉴别是通过第9位数据确定：

TB8=1，地址帧

TB8=0，数据帧

从机接收：

各从机串行口工作在方式2、方式3下；

多机通信标志SM2（SCON.5）=1；

检查接收到的第9位RB8（SCON.2），当：

RB8=1：地址帧，将地址装入SBUF，置位RI，发出接收中断请求；判断主机发送地址是否与本机相符，若相符，则将从机SM2清0（变成直通方式），准备接收其后传送来的数据。

RB8=0：数据帧，对SM2=1，RB8=0的从机，接收数据丢弃，而对SM2=0的从机：直通方式，不论RB8是0还是1，都将接受到的数据送SBUF，并发出中断请求。

多机通信的过程总结如下：

（1）全部从机串行口工作方式初始化为2或3，置位SM2，允许中断；

（2）主机置位TB8，发送要寻址的从机地址；

（3）所有的从机均接收主机发送的地址，进入中断进行地址比较；

（4）确认寻址从机，自身SM2清0，向主机返回地址供主机核对；

（5）主机核对无误，向被寻址从机发送发送命令，通知从机进行一对一数据通信。

Ⅶ 单片机多机通信

将一机设为主机，其他设为从机，将从机编号，并存起来，通信时，主机若要对所有机器通信，刚发出一个自己设定好的信号，若要对某一特定机器通信，则发出该机器的编号，各机收到通信请求命令后，将命令与自己存的编号对比，看主机是不是要与本机通信，若是，接收后边的信号，若不是，则不接收！

Ⅷ 单片机多机通信有哪些方式呢

主要看距离，板内有iic，spi等，板外can，usb，以太网。。。

Ⅸ 叙述80c51单片机实现多机通信的工作原理

多机通信的原理就是多个从机的RXD引脚接在主机的TXD引脚上，接收主机发送过来的数据，从机加上二极管，主机一段是二极管的阳极，避免从机发送数据影响其他从机。
当主机发送数据过来，通过协议判断是本身从机的数据，就是本机要进行通信处理，不是本机的就丢弃

Ⅹ 怎么设计一个多机通信系统（单片机）

简单说明用一个主机串口实现上述要求的思路：
从机地址分别为01和02
从机的串口相同引脚相互并联作为一个串口连接于主机串口,注意接线正确。
主机命令：地址号 + 命令字符串
从机命令：地址号 + 命令字符串
然后在各自收发代码中利用地址号来区别命令执行
其它请参阅如下网址本人的答复:
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
补充：
串行通讯的基本知识
每台计算机都提供了一个或多个串行端口。它们被依次命名为：COM1、COM2 等等。在标准的 PC 中，鼠标通常被连接到 COM1 端口。调制解调器可能连接到 COM2，扫描仪被连接到 COM3，等等。串行端口提供了计算机与这些外部串行设备之间的数据传输通道。
串行端口的本质功能是作为 CPU 和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时，字节数据被转换为串行的位。在接收数据时，串行的位将被转换为字节数据。
我的理解：串行口数据通信的实质是ASCII（美国标准信息交换码）的传输。你可理解是传输ASCII码，而实际传输的是ASCII码（其二进制形式，8位组成一字节）。它又可看成是8位二进制数，例字符A 其二进制表示为 01000001，MSCOMM发送时完全按照此二进制信号发送，由低位至高位传输。又能理解为10进制的64。在计算机内通常以16进制表示为41。由2个8位二进制数据组成16位二进制数，通常用于数据的二进制通信。你的程序代码采用以文本方式取回数据，这是在MSCOMM控件内部进行解决，而无须VB编程员来处理。
见MSCOMM控件的：
InputMode 常数
常数 值 描述
comInputModeText 0 （缺省）通过 Input 属性以文本方式取回数据。
comInputModeBinary 1 通过 Input 属性以二进制方式检取回数据。
以下是由MICROSOFT提供的关于串行通讯和MSCOMM控件的一些说明，可能对你答辩有用，供参考。

串行通讯的基本知识
每台计算机都提供了一个或多个串行端口。它们被依次命名为：COM1、COM2 等等。在标准的 PC 中，鼠标通常被连接到 COM1 端口。调制解调器可能连接到 COM2，扫描仪被连接到 COM3，等等。串行端口提供了计算机与这些外部串行设备之间的数据传输通道。
串行端口的本质功能是作为 CPU 和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时，字节数据被转换为串行的位。在接收数据时，串行的位将被转换为字节数据。
要完成数据的传输，还需要进一步一个解释层。在操作系统一边，Windows 使用了通讯驱动程序 Comm.drv，以便使用标准的 Windows API 函数发送和接收数据。驱动程序通常由串行设备制造商提供，以便将其硬件与 Windows 连接。在使用 Communications 控件时，实际上使用了 API 函数，API 函数将被 Comm.drv 解释并传输给设备驱动程序。

作为程序员，只需关心如何与 Windows 打交道。作为 Visual Basic 程序员，只需要关心 Communications 控件提供的对 Windows 通讯驱动程序的 API 函数的接口。换句话说，只需要设置和监视 Communications 控件的属性和事件。

建立串行端口连接
使用 Communications 控件的第一步是建立与串行端口的连接。下表列出了用于建立串行端口连接的属性：

属性 描述
CommPort 设置或返回通讯端口号。
Settings 以字符串形式设置或返回波特率、奇偶校验、数据位和停止位。
PortOpen 设置或返回通讯端口的状态。以及打开和关闭端口。

打开串行端口
要打开串行端口，可以使用 CommPort、PortOpen 和 Settings 属性。例如：

'打开串行端口
MSComm1.CommPort = 2
MSComm1.Settings = "9600,N,8,1"
MSComm1.PortOpen = True

CommPort 属性确定打开哪个串行端口。假如 COM2 上连接有一个调制解调器，则在上面的例子中需要将值设置为 2 (COM2) 才能连接到该调制解调器。CommPort 属性值可以设置为 1 到 16 之间的任何值（缺省值为 1）,然而，如果将该值设置为系统中并不存在的 COM 端口，将会产生错误。

Settings 属性可以用来指定波特率、奇偶校验、数据位数和停止位数。按照缺省规定，波特率被设置为 9600。奇偶校验设置为了进行数据校验。这通常是不用的，并设置为"N"。数据位数指定了代表一个数据块的比特数。停止位指出了何时接收到一个完整数据块。

在指定了要打开的端口，以及如何进行数据通讯之后，就可以使用 PortOpen 属性建立连接了。它是一个布尔值，即取值范围为 True 或 False。然而，如果端口无效，或者 CommPort 属性设置有误，或者该设备不支持指定的设置，就会产生错误；即使没有产生错误，外部设备也不能正常工作。将 PortOpen 属性设置为 False 即可关闭该端口。

缓冲区内存分配
InBufferSize 和 OutBufferSize 属性指定了为接收和发送缓冲区分配的内存数量。按照缺省规定，它们被分别设置为上图所示的值。这两个值设置得越大，应用程序中可用的内存就越少。然而，如果缓冲区太小，就要冒缓冲区溢出的风险，除非采用握手信号。

注意 鉴于现在大多数微机可用的内存量，由于有更多的可用资源，缓冲区内存分配已不那么至关紧要了。换言之，可以把缓冲区的值设得高一些而不影响应用程序的性能。

RThreshold 和 SThreshold 属性
RThreshold 和 SThreshold 属性，表示在 OnComm 事件发生之前，接收缓冲区或发送缓冲区中可以接收的字符数。OnComm 事件被用来监视和响应通讯状态的变化。如果将每个属性的值都设置为零 (0)，就可以避免发生 OnComm 事件。如果将该值设置为非零的值（比如 1），那么每当缓冲区中接收到一个字符时，就会产生 OnComm 事件。

Output 属性被用来向发送缓冲区发出命令和数据。
与 Input 属性类似，数据可以以文本或二进制格式发送。Output 属性必须用字符串变体型发送文本，用 Byte 数组变体型发送二进制数据。
可用 Output 属性发送命令、文字字符串或 Byte 数组数据。

MSComm 控件
MSComm 控件通过串行端口传输和接收数据，为应用程序提供串行通讯功能。
语法
MSComm
说明
MSComm 控件提供下列两种处理通讯的方式：
事件驱动通讯是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法。在许多情况下，在事件发生时需要得到通知，例如，在 Carrier Detect (CD) 或 Request To Send (RTS) 线上一个字符到达或一个变化发生时。在这些情况下，可以利用 MSComm 控件的 OnComm 事件捕获并处理这些通讯事件。OnComm 事件还可以检查和处理通讯错误。所有通讯事件和通讯错误的列表，参阅 CommEvent 属性。

在程序的每个关键功能之后，可以通过检查 CommEvent 属性的值来查询事件和错误。如果应用程序较小，并且是自保持的，这种方法可能是更可取的。例如，如果写一个简单的电话拨号程序，则没有必要对每接收一个字符都产生事件，因为唯一等待接收的字符是调制解调器的"确定"响应。
每个使用的 MSComm 控件对应着一个串行端口。如果应用程序需要访问多个串行端口，必须使用多个 MSComm 控件。可以在 Windows"控制面板"中改变端口地址和中断地址。

尽管 MSComm 控件有很多重要的属性，但首先必须熟悉几个属性。

属性 描述
CommPort 设置并返回通讯端口号。
Settings 以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位。
PortOpen 设置并返回通讯端口的状态。也可以打开和关闭端口。
Input 从接收缓冲区返回和删除字符。
Output 向传输缓冲区写一个字符串。

OnComm 事件
无论何时当 CommEvent 属性的值变化时，就产生 OnComm 事件，标志发生了一个通讯事件或一个错误。
语法
Private Sub object_OnComm ()
OnComm 事件语法包括下列部分：
部分 描述
object 对象表达式，其值是"应用于"列表中的对象。
说明
CommEvent 属性包含实际错误或产生 OnComm 事件的数码。注意，设置 Rthreshold 或 Sthreshold 属性为 0，分别使捕获 comEvReceive 和 comEvSend 事件无效。

MSComm 控件常数
Handshake 常数
常数 值 描述
comNone 0 无握手。
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 常数

常数 值 描述
comEvSend 1 发送事件。
comEvReceive 2 接收事件。
comEvCTS 3 clear-to-send 线变化。
comEvDSR 4 data-set ready 线变化。
comEvCD 5 carrier detect 线变化。
comEvRing 6 振铃检测。
comEvEOF 7 文件结束。

Error 常数

常数 值 描述
comEventBreak 1001 接收到中断信号
comEventCTSTO 1002 Clear-to-send 超时
comEventDSRTO 1003 Data-set ready 超时
comEventFrame 1004 帧错误
comEventOverrun 1006 端口超速
comEventCDTO 1007 Carrier detect 超时
comEventRxOver 1008 接收缓冲区溢出
comEventRxParity 1009 Parity 错误
comEventTxFull 1010 传输缓冲区满
comEventDCB 1011 检索端口 设备控制块 (DCB) 时的意外错误
InputMode 常数

常数 值 描述
comInputModeText 0 （缺省）通过 Input 属性以文本方式取回数据。
comInputModeBinary 1 通过 Input 属性以二进制方式检取回数据。

Output 属性
往传输缓冲区写数据流。该属性在设计时无效，在运行时为只读。
语法
object.Output [ = value ]
Output 属性语法包括下列部分：

部分 描述
object 对象表达式，其值是"应用于"列表中的对象。
value 要写到传输缓冲区中的一个字符串。

说明
Output 属性可以传输文本数据或二进制数据。用 Output 属性传输文本数据，必须定义一个包含一个字符串的 Variant。发送二进制数据，必须传递一个包含字节数组的 Variant 到 Output 属性。
正常情况下，如果发送一个 ANSI 字符串到应用程序，可以以文本数据的形式发送。如果发送包含嵌入控制字符、Null 字符等等的数据，要以二进制形式发送。
数据类型
Variant