多单片机系统与通信总线
VC + + 6.0在计算机与多单片机系统通信中的应用

无 锡 职 业 技 术 学 院 学 报
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计 算 机 与 多 单片 机
系 统 通 信 中 的 应 用
张春宝, 黄* 堃, 赵翱东
离长的优点外, 还具 有更 强的 多点 ( 同一 条传 输线 上最 多可达 !" 个 节点 ) 、 驱 动和 冲突 保护 能力 。因此, 我们 选用 #$ % &’(, 工业现场控制系统中经常采用该总线标 准进行数据传输。 )* "+ 拓扑结构 系统采用主从式结构: 即上位计算机为主机, 各单片 机作为从 机, 主 机发送的 信息可传送 到各从机 和指定的 从机, 从机不 主动发送命 令或数据, 一 切都由主 机控 制, 各台从机 之间也不 能相互通讯, 即使 有信息交 换也必须 通过主机 转发。参考 图 ) , 各台从 机通过 #$ % &’( 总线 驱动芯片 $,-()-. 连至总线。$,-()-. 的发送 和接收功 能转换是 由芯 片 的 / #0 、 10 端控 制 的, / #0 2 ), 10 2 ) 时, $,-()-. 发送状态; / #0 2 3 , 10 2 3 时, $,-()-. 处于 接收状态。 )* !+ 通信规则 由于 #$ % &’( 通讯 是一 种半 双 工通 讯, 同 一时 刻, 只允许一台单片机处于发送状态。因此要求应答的单片 机必须在 侦听到总 线上呼叫信 号已经发 送完毕, 并且没 有其它单片机发出 应答信号 的情况 下, 才能应 答。要做 到总线上 的设备在 时序上的严 格配合, 必须要 遵从以下 几项原则: () ) 复位时, 各从机都应该处于接收状态。45’67() 单片机的一根口线 经反向 后接至 $,-()-. 的 / #0 和 10 端, 使得在上 电时 $,-()-. 处于 接收状 态。在上电 时或 正式通讯之前, 对串行口做几次空操作, 清除端口的非法 数据和命令。 (" ) 控制端 / #0 、 10 的 信号的 有效 脉宽 应该大 于发 送或接收一帧信号的宽度。 由于 #$ ! &’( 为半 双工通 讯, $,-()-. 的发送和接收都由同一器件 完成, 并且发送 和接收使 用同一物 理链路, 单片机必 须对控制 信号进行 切换。发送时, 检测 58 是否建立起 来, 当 58 为高 电平后 关闭发送功能转为接 收功能; 接收 时, 检测 #8 是否 建立 起来, 当 #8 为高电平后, 接收完 毕, 又可以转为发送。 (! ) 总线上所连接的各单片 机的发送 控制信 号在时 序上完全隔开, 以避免总线争端。 关闭 打开
《单片机原理及应用》ppt课件

外围设备配置原则与选型建议
常用外围设备类型
如键盘、显示器、打印机、A/D和D/A转换器等。
选型注意事项
关注设备的性能指标、接口类型、尺寸大小及价格等因素。
典型外围设备配置案例分析
案例一
基于单片机的温度监控系统
外围设备配置
温度传感器、A/D转换器、LCD 显示器等。
典型应用系统设计案例分析
智能家居控制系统
以单片机为核心,实现对家居 环境的监测和控制,如温度、
湿度、光照等。
工业自动化控制系统
通过单片机实现对工业设备的 自动化控制,提高生产效率和 产品质量。
物联网终端设备
将单片机作为物联网终端设备 的核心控制器,实现数据采集 、处理和传输等功能。
医疗电子设备
利用单片机实现医疗电子设备 的智能化和便携化,如血压计
子程序的定义、参数传递、局部 变量与全局变量的使用等。
典型汇编语言程序实例分析
逻辑运算程序
与、或、非等基本逻辑运算的 汇编实现。
控制转移程序
条件转移、无条件转移等控制 转移的汇编实现。
算术运算程序
加法、减法、乘法、除法等基 本算术运算的汇编实现。
数据传送程序
内存与寄存器之间、寄存器与 寄存器之间数据传送的汇编实 现。
如医疗监护仪、便携 式医疗设备等。
作为物联网终端设备 的核心控制器,实现 数据采集、传输和控 制等功能。
常见单片机类型及特点
8051系列
PIC系列
具有高性能、低功耗、易于编程和调试等 特点,广泛应用于工业控制和智能家居等 领域。
具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和 强大的中断处理能力等特点,适用于各种 复杂的应用场景。
RS485总线通信系统的设计及实现毕业论文

RS485总线通信系统的设计及实现毕业论⽂本科学⽣毕业论⽂论⽂题⽬:RS485总线通信系统的设计与实现学院:年级:专业:姓名:学号:指导教师:摘要⽆论是⼯业控制还是信号测试领域,实现不同通讯协议的数据融合都有着迫切需要。
但是⽬前市场中存在的协议转换器只能满⾜两种协议之间的转换,如RS485转RS232,USB转RS485等,但是经常存在着多种数据总线并存的情况,因此研制多种总线协议转换的设备有着⽐较⼤的实际意义。
除此之外,⽬前接⼝标准的RS485总线通信协议不统⼀,需设计⼀个⾼效稳定的通信协议。
基于以上原因,本论⽂提出⼀种基于⾼速RS485的多总线通信系统。
整个系统包含多个RS485节点,各个节点包含的通讯接⼝包括RS232,RS485和USB,从⽽实现这三类总线的通讯协议的转换。
设计并实现了⼀种适⽤于微机和单⽚机之间串⾏通信的通信协议,采⽤RS485简便,通信可靠性⾼总线标准,可⽤于⼯业测控和控制现场。
实验结果表明,该通信协议是切实可⾏的,达到了预期的设计要求。
关键词RS485总线;主从式;多机通信;通信协议AbstractWhether in the field of industrial control or signal test, the achievement of data fusion which is based on different communication protocol is urgent needed. However, in the current market, protocol converter can only achieve conversion between two protocols, such as RS485 to RS232, USB to RS485 and so on. Cases of coexistence data bus, it has great practical significance to develop an equipment for protocol conversion among different buses.Based on the reasons above, a high-speed RS485-based multi-bus communication system is presented in this paper. The entire system which is used to realize the three categories of bus communication protocol conversion consists of someRS485 nodes, each node contains the communication interfaces including RS232, RS485 and USB. In the practical application, the number of nodes can be changed as required to formsystem, for achievement of data fusion between a variety of bus communication protocol.Key wordsRS485 bus; Serial Bus; Protocol Conversion; Communication protocol⽬录摘要............................................................................................................................. I Abstract .....................................................................................................................II 第⼀章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 RS485总线通信系统研究现状 (2)第⼆章RS485介绍 (4)2.1 RS485标准 (4)2.2 MAX485芯⽚介绍 (4)2.3 RS485总线组⽹⽅式 (5)2.4 RS485⽅式构成的多机通信原理 (5)第三章系统协议及硬件设计 (7)3.1 RS485通信协议设计 (7)3.1.1 物理层设计 (7)3.1.2 数据链路层设计 (8)3.1.3 应⽤层设计 (8)3.1.4 通信协议 (8)3.2 系统硬件设计 (10)3.2.1 PC与RS485总线的接⼝ (10)3.2.2 RS485⽅式构成的多机通信 (10)3.2.3 单⽚机与PC机串⾏通信系统构成 (11)第四章系统的软件实现 (12)4.1 上下位机的关系 (13)4.2 下位机通信软件的设计 (14)4.3 上位机通信软件的设计 (16)4.3.1 通信协议设计 (16)4.3.2 多机传输 (17)4.3.3 差错控制 (18)4.4 程序设计 (19)第五章系统问题解决措施 (20)5.1 总线隔离 (20)5.2 失效保护 (20)5.3 电磁⼲扰问题 (20)结论 (22)参考⽂献 (23)致 (24)第⼀章绪论所谓通信,不仅仅要实现数据的传输,更应该体现准确性,也称可靠性传输,最好具有⼀定的纠错和检错能⼒。
单片机can通信发送与接收实例

单片机CAN通信发送与接收实例一、概述在现代的自动化控制系统中,通信技术起着至关重要的作用。
CAN (Controller Area Network)总线作为一种先进的数据通信协议,被广泛应用于汽车、工业控制、航天以及其他领域。
本文将介绍基于单片机的CAN通信发送与接收实例,以供读者学习和参考。
二、CAN通信原理1. CAN通信特点1.1 高可靠性:CAN总线采用冗余校验以及非常靠谱的错误处理机制,提高了整个系统的可靠性。
1.2 高实时性:CAN总线的通信速度非常快,延迟时间短,适合高实时性的通信需求。
1.3 多主机系统:CAN总线支持多主机系统工作,适合网络化控制系统的需要。
2. CAN通信结构CAN通信的结构包含以下三个重要部分:物理层、数据链路层和应用层。
物理层负责数据的物理传输,数据链路层包括帧的发送和接收,而应用层则是用户数据和应用信息的处理。
三、CAN通信的硬件设计1. CAN总线控制器单片机需要带有CAN总线控制器才能进行CAN通信,常见的单片机型号包括AT89C51、ATmega16等。
2. CAN收发器CAN总线收发器用于将单片机的数字信号转换为CAN总线能够接受的电压信号,并将CAN总线的电压信号转换为单片机能够接受的数字信号。
3. 连接线路连接线路需要根据CAN总线的规范进行设计,要求信号线和接地线布局合理、阻抗匹配以及电气特性良好。
四、CAN通信的软件设计1. CAN总线初始化在进行CAN通信之前,需要对CAN总线进行初始化,包括波特率的设定、模式的选择以及滤波器的配置等。
2. 数据发送单片机通过CAN总线控制器将数据发送到CAN总线上的其他节点,发送数据时需要注意数据格式、ID的选择以及发送优先级等。
3. 数据接收单片机从CAN总线上接收其他节点发送过来的数据,接收数据时需要注意数据格式的解析、ID的识别以及接收缓冲器的管理等。
五、CAN通信的实例代码以下是基于AT89C51单片机的CAN通信发送与接收的实例代码:```c#include <reg52.h>sbit P1_0 = P1^0;sbit P1_2 = P1^2;void CAN_Init() {// CAN总线初始化代码}void CAN_SendData(u8 ID, u8 data) {// CAN总线发送数据的代码}u8 CAN_ReceiveData(u8* ID) {u8 data;// CAN总线接收数据的代码return data;}void m本人n() {CAN_Init();while(1) {CAN_SendData(0x01, 0x55);if(P1_0 == 1) {u8 ID, data;data = CAN_ReceiveData(ID);if(ID == 0x02 data == 0xAA) {P1_2 = 1;}}}}```六、实验结果经过实验验证,基于AT89C51单片机的CAN通信发送与接收代码能够正常工作,并成功实现了数据的发送和接收。
单片机通讯协议有哪些

单片机通讯协议有哪些单片机通讯协议是指在单片机系统中,不同设备之间进行通讯时所遵循的规定和约定。
在实际的单片机应用中,通讯协议起着非常重要的作用,它决定了不同设备之间的数据交换方式和通讯流程。
下面我们将介绍一些常见的单片机通讯协议。
1. 串行通讯协议。
串行通讯协议是一种通过串行线路进行数据传输的通讯方式,常见的串行通讯协议包括UART、SPI和I2C。
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种异步串行通讯协议,它通过一根传输线路进行数据的串行传输,适用于中短距离通讯。
SPI(Serial Peripheral Interface)是一种同步串行通讯协议,它使用四根线路进行通讯,包括时钟线、数据线、主从选择线和从机输出线,适用于高速通讯和短距离通讯。
I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种双向二线制串行总线,适用于多个设备之间的通讯,可以实现多主机和多从机的通讯。
2. 并行通讯协议。
并行通讯协议是一种通过并行线路进行数据传输的通讯方式,常见的并行通讯协议包括总线协议和并行接口协议。
总线协议是一种多设备共享同一总线进行通讯的协议,常见的总线协议包括ISA、PCI、USB等,适用于多设备之间的通讯和数据交换。
并行接口协议是一种通过并行接口进行数据传输的协议,常见的并行接口协议包括Centronics接口、IEEE-488接口等,适用于打印机、仪器设备等外部设备的通讯。
3. 网络通讯协议。
网络通讯协议是一种通过网络进行数据传输的通讯方式,常见的网络通讯协议包括TCP/IP、UDP、HTTP等。
TCP/IP是一种传输控制协议/因特网协议,它是互联网的核心协议,提供可靠的、面向连接的通讯服务,适用于大规模网络通讯。
UDP(User Datagram Protocol)是一种用户数据报协议,它是一种无连接的通讯协议,适用于实时性要求较高的通讯。
单片机多主机通信网络的设计与应用

i e mulima n a e c m mu i a i n mod n o a o tAT8 5 i g e h p a d 7 LBC1 4 c p’ lima nfa ommu c to z t— i f m o r n c to e a d t d p 9S 1 s n l c i n 5 8 hi S mu t— i r me c ni a i n ne wo k ha d r e i n, h s t a e s v d t i e h i a r b e swh c t r r wa e d sg t u o h v ol e wo ma n t c n c lp o l m i h mus e s l e n mul — anf a ommu c to tb o v d i t m i r me c i ni a i n m o e T e i n sn l c i lima nfa swi r to g f n to n e y g o p i a i n p os e t d . o d s g i g e h p mu t— i r me i t ve y sr n u c i n a d v r o d a pl to r p c h c
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单片机 多主机 通信 网络 的设计 与应用
周 妍
( 阳职业技术 学院,辽 宁 辽阳 1 1 0) 辽 1 4 0
摘 要 : 分析 了传统 的单片机通信 网络 中各从机之 间不能直接通信 、实 时性 差、浪费主机 时间等
Absr c : t a t Anaysswa d o t a r d t n l i l c p c mm u c t n n t r bewe n e c ub m a h n ie tc m mu i a i n l i sma et h t n t a ii a ng e hi o i o s ni a i ewo k o t e a h s — c i e d r c o nc t o
单片机多机通信网络改进及数据通信容错技术
单片机多机通信网络改进及数据通信容错技术[摘要]对单片机数据通信网络物理结构进行改进,实现多机自主通信。
以单片机串行口为基础,实现数据通信的容错技术。
[关键词]数据通信单片机网络结构中图分类号:tn 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)22-0219-01在目前单片机组成的嵌入式控制系统中,所谓的多机通信是指上位机与下位机之间的主从模式的通信,一个单片机系统为主机,n 个应用系统为从机,从机之间不能进行通信。
目前单片机通信存在通信网络模式简单,数据的通信速率低,没有容错技术等缺点。
mcs-51单片机串行接口sbuf,由scon控制为用于多机通信的工作方式。
当sm2=1,出现两种情况:接收到第9位数据为1 时,数据才装入sbuf,并置ri=1,向cpu发出中断请求;如果接收到第9位数据为0时,则不发生中断,信息被丢失;若sm2=0,则接收到的第9位数据无论是0还是1,都产生ri =1中断标志,接收到的数据装入sbuf中。
多机通信过程安排如下:①使所有的从机sm2=1,处于接收地址状态;②主机发一帧地址信息,从机接收到地址帧后,将与本从机的地址进行比较,使本机sm2=0,地址不符合的从机保持sm2=1,退出本次通信;③主机发送的数据或命令,以第九位为0表示。
主从模式的多机通信的拓扑结构,主机的rxd与所有从机的txd端相连,而主机的txd与所有的从机的rxd端连接,如图1所示。
一、网络结构的改进主从模式的多机通信在拓扑结构中,主机只有一个且固定不变,从机是多个,它们之间不能通信。
在新的多机通信网络中,没有真正的主机和从机之分,所有的结点都是平权的。
总线也是两条,一根作为主机发送信息,从机接收;另一根是从机发送信息,主机接收。
每一个结点的机器既是从机,又是潜在的主机。
非主动通信状态时,为从机状态。
需要通信时,改变连线的接法,并使自己变为主机状态。
主机状态:它的txd端与所有从机的rxd连接,它的rxd 与所有从机的txd连接,以便发送从机地址,与从机建立通信联系,完成交流信息的目的。
单片机多机平权式通信的实现
三 、单 片 机 最 小 系统 的 设计
本系统共用三块单片机 ,每块单片机均选用 A T 8 9 S 5 2 , 最小系统也
发送数据 区可存放 1 B~ 4 8 B的数据 ,以空字符‘ 、 0 作 为发送数据结束 标志 。接收数据时以空字符作为接收有效数据结束标志 。通信结束时 , 从机发回收发长度作为校验。 本系统对微处理器要求不是太高 ,速度不要求太高 ,但代码较长 ,
、
单片机 多机通信方案选择
根据需要 ,各片单片机有相等 的权限 ,每块单片机都可设 置为主机 或从机 ,因此单 片机的 串口应具有双 向可选择性 。采用两个同相 三态 门 加上一个反相器 即可构成这样的接 口,并 由 单 片机 的一根引脚控制单片
机 串口的连接方式。
E R R= 0 时为合法命令 , E R R=1 时为非法命令 ; T R D Y= 0 时表示从 机发送未就绪 , T R D Y= 1 表示从机发送就绪。 R R D Y= 0 表示从机接收未 就绪 ; R R D Y = 1 表示从机接收已经就绪。
本文在研究传统 的多机通信系统的基础上 , 设计了一种基于 M C S 一 5 1 系列单 片机 A T 8 9 S 5 2的多机通信系统。初始时 ,1 号单片机为主机 。 主机通过串 口向从单片机发送指定格式的数据 ,从单片机收数据并作出 响应 ,主机通过液 晶屏显示通信信息 , 从机通过 L E D显示通信状态 。主 机通信结束 即转为从机 ,其他单 片机可置为主机 ,获得总线控制权 。1 号单片机通过矩阵键盘控制通信过程与显示 , 2 与3 号单片机通过独立按 键控制通信状态与主从机切换。
一
串 口中断 ,置 S M 2 = O 准备接收命令。接收到主机发来的命令 , 先判断 ,
基于51单片机的CAN总线系统设计
基于51单片机的CAN总线系统设计0 引言随着20世纪80年代初期德国Bosch公司提出CAN(Controller Area Network)总线,即控制器局域网方案以解决汽车控制装置问的通信问题。
经过20多年的发展,CAN总线现在广泛的应用在汽车领域,在汽车控制系统中应用CAN总线可以使硬件方案的软件化实现,大大地简化了设计,减小了硬件成本和设计生产成本,数据共享减少了数据的重复处理,节省了成本,可以将信号线减到最少,减少布线,使成本进一步降低等优点。
由于CAN总线通信的高性能、高可靠性、及独特的设计和适宜的价格可以广泛应用于工业现场控制、智能楼宇、医疗器械、交通工具以及传感器等领域,所以被公认为是几种最有前途的现场总线之一。
1 系统总体设计CAN总线系统总体结构如图1所示,主要包括上位机控制软件、USB-CAN转换模块、CAN节点、CAN总线介质(本处采用双绞线)组成。
其中一个CAN节点通过USB接口与PC 机相连,上位机控制软件能实时显示各CAN节点的数据且能通过上位机软件向各个CAN 节点发送数据以控制各节点的8个发光二极管的亮或灭。
2 系统硬件电路本系统由单片机外围电路、CAN总线硬件电路和USB-CAN转换电路组成。
单片机外围电路包括电源电路模块、复位电路模块、串口通信模块。
CAN总线硬件电路包括电气隔离模块、光耦隔离模块、CAN驱动器电路。
USB-CAN转换电路包括CH375与单片机接口电路模块和USB接口电路模块。
C8051F040单片机内部的控制器局域网(CAN)控制器是一个协议控制器,不提供物理层驱动器(即收发器),需要外部重新接入物理层驱动器。
本处采用TJ1050,TJA1050是控制器区域网络(CAN)协议控制器和物理总线之间的接口,是一种标准的高速CAN收发器。
TJA1050可以为总线提供差动发送性能,为CAN控制器提供差动接收性能。
TJA1050是PCA82C250和PCA82C251高速CAN收发器的后继产品。
CAN总线数据通信系统的设计
封面作者:PanHongliang仅供个人学习CAN总线数据通信系统的设计摘要现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
CAN(ControllerArea Network)属于现场总线的范畴,是一种多主方式的串行通讯总线,数据通信实时性强。
与其它现场总线比较而言,CAN总线具有通信速率高、容易实现、可靠性高、性价比高等诸多特点。
本系统要在单片机中实现CAN总线的接口,通过CAN总线,实现两个模块之间的数据通讯。
系统主要由四部分所构成:PC机、微控制器80C51、独立CAN通信控制器SJA1000和CAN总线收发器PCA82C250。
微处理器80C51负责SJA1000的初始化,通过控制SJA1000实现数据的发送和接收等通信任务。
CAN总线节点的软件设计主要包括三大部分:CAN节点初始化、报文发送和报文接收。
本系统通过扩展CAN总线控制器SJA1000,在单片机系统中实现了CAN总线的接口,并且编写了SJA1000的驱动程序,通过读写其的内部寄存器,完成工作方式的设置、接收滤波方式的设置、接收屏蔽寄存器(AMR)和接收代码寄存器(ACR)的设置、波特率参数设置和中断允许寄存器(IER)的设置等基本操作;利用各基本操作,完成了对SJA1000的初始化,并且实现了数据发送和接收。
目录第1章原理与方案31.1设计目的与要求31.2CAN总线介绍31.3设计方案31.3.1 硬件设计方案41.3.2 软件设计方案5第2章硬件连接与说明52.1硬件连接52.1.1 模块使用说明52.1.2 实验箱连线62.2CAN总线控制器SJA100062.3CAN控制器接口PCA82C2506第3章软件流程图及说明错误!未定义书签。
3.1软件流程图73.1.1 主程序流程图73.1.2 初始化子程序流程图73.1.3 发送数据子程序流程图错误!未定义书签。