4． 系統(tǒng)通信

　　通信的發(fā)起方總是主機(jī)開始，由PC機(jī)控制通訊的主動(dòng)性，單片機(jī)在通訊過程中處于被動(dòng)地位。由于各分機(jī)共享同一頻率，為避免沖突，PC機(jī)通過巡查分機(jī)的工作方式查詢各單片機(jī)是否有信息要上報(bào)給PC機(jī)。

　　為了保證PC機(jī)與多臺(tái)單片機(jī)之間能夠準(zhǔn)確、可靠的通信，確定一個(gè)明確而合理的通訊協(xié)議是關(guān)鍵。包括對(duì)數(shù)據(jù)格式、通訊方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯(cuò)方式以及控制字符定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定。

　　為區(qū)分不同的分機(jī)，必須為每一個(gè)分機(jī)分配一個(gè)唯一的地址，此地址唯一區(qū)別各單片機(jī)。數(shù)據(jù)格式采用數(shù)據(jù)包的形式，一次傳輸一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包格式如下所示：

　　起始標(biāo)志位：1個(gè)字節(jié) 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：1個(gè)字節(jié)

　　分機(jī)地址：1個(gè)字節(jié) 數(shù)據(jù)內(nèi)容：n個(gè)字節(jié)

　　和檢驗(yàn)：2個(gè)字節(jié) 命令／數(shù)據(jù)：1個(gè)字節(jié)

　　結(jié)束標(biāo)志位：１個(gè)字節(jié)

　　主機(jī)向單個(gè)單片機(jī)傳數(shù)據(jù)時(shí)，首先，上位機(jī)順次發(fā)送起始標(biāo)志位，目的地址位，數(shù)據(jù)，生成檢驗(yàn)位，結(jié)束標(biāo)志位，上位機(jī)發(fā)送后每個(gè)下位機(jī)都產(chǎn)生中斷把上位機(jī)數(shù)據(jù)包都接收下來，當(dāng)接收到結(jié)束標(biāo)志字符時(shí)，表示接受到一幀完整的數(shù)據(jù)包，然后對(duì)數(shù)據(jù)解包，把接收到的目的地和本機(jī)地址進(jìn)行比較，如果不是則馬上跳出中斷服務(wù)程序，相同的話則表示要和本下位機(jī)進(jìn)行通訊。主機(jī)發(fā)完信息后便等待該分機(jī)的接收應(yīng)答。當(dāng)接收數(shù)據(jù)包完成后，接受方也生成相應(yīng)的檢驗(yàn)和，如果接受方生成的檢驗(yàn)和與接收到的檢驗(yàn)和一致，則表明這次通訊成功，下位機(jī)根據(jù)接收到的內(nèi)容給上位機(jī)發(fā)送相應(yīng)的反饋信息。如果不一致，則表明此次通訊失敗，下位機(jī)給上位機(jī)發(fā)送失敗信息，要求上位機(jī)重新發(fā)送。

　　由于系統(tǒng)采用上位機(jī)巡查下位機(jī)的工作方式，單片機(jī)在通信過程中處于被動(dòng)地位，只能其被輪詢到的時(shí)候才能給上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則即使信息要上報(bào)主機(jī)時(shí)，也必須處于等待。上位機(jī)從第一分機(jī)依次查詢下位機(jī)，給巡查到的下位機(jī)發(fā)送查詢命令，詢問該單片機(jī)是否有信息要上報(bào)給上位機(jī)。被輪詢的單片機(jī)如果沒有信息要上報(bào)給上位機(jī)的話就給上位機(jī)發(fā)送無上報(bào)要求的指令，上位機(jī)接受到此指令后便輪詢下一地址的分機(jī)；若分機(jī)有數(shù)據(jù)需上報(bào)便回發(fā)一個(gè)有上報(bào)要求給主機(jī)，主機(jī)收到后便等待分機(jī)上報(bào)數(shù)據(jù)，有上報(bào)數(shù)據(jù)的分機(jī)組織好數(shù)據(jù)后上報(bào)給主機(jī)，然后等待主機(jī)的接收應(yīng)答。主機(jī)收到分機(jī)上報(bào)的數(shù)據(jù)后進(jìn)行檢查，若正確接收發(fā)正確接收應(yīng)答，否則發(fā)錯(cuò)誤接收應(yīng)答。當(dāng)接收錯(cuò)誤后，主機(jī)等待分機(jī)再次上報(bào)數(shù)據(jù)，分機(jī)收到接收錯(cuò)誤應(yīng)答后再次發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　信號(hào)傳輸中接受與發(fā)送都采用中斷方式，多機(jī)通信從機(jī)中斷服務(wù)程序如圖3所示。

　　5．PC機(jī)通信程序設(shè)計(jì)

　　上位機(jī)的軟件是基于VC++6.0實(shí)現(xiàn)的，其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)是進(jìn)行實(shí)時(shí)的串行通訊。應(yīng)用VC++編寫串行通信程序，通常可歸納為如下四種方法：一是利用Windows API通信函數(shù)；二是使用Microsoft提供的Microsoft Communications Control控件（簡(jiǎn)稱MSComm）；三是利用第三方編寫的通信類（如MuMega Technologies公司提供的Cserial類）；四是在VC++中用端口操作指令直接對(duì)串行端口編程，實(shí)現(xiàn)串行通信。本系統(tǒng)中采用的是MSComm控件，它是通過串行端口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，為應(yīng)用程序提供串行通信功能，使用非常方便。

　　6．小結(jié)

　　本系統(tǒng)提出的通訊硬件和通訊協(xié)議已經(jīng)在實(shí)際中使用，截止目前運(yùn)行正常。這說明這種通訊方案在ＰＣ機(jī)和多臺(tái)單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊中快速、準(zhǔn)確、可靠的。