單片機在波特變換器中的應用
發(fā)布時間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數(shù):415
    
    
    在一些復雜的系統(tǒng)中,系統(tǒng)與分系統(tǒng)、分系統(tǒng)與設備等之間存在數(shù)據(jù)的傳遞問題,往往采用通信的方式來解決。由于分系統(tǒng)、沒備等通信波特率的不同,特別是一些特殊波特率設備的存在,使得系統(tǒng)中設備間的相互通信不易實現(xiàn)。例如,在一個系統(tǒng)中,上位機接收某一設備的數(shù)據(jù),如圖1所示,設備l和設備2采用的是172.8 kbps的波特率,而上位機用vb編程,其通信波特率為115.2 kbps、128 kbps或256 kbps,等,這樣設備之間就不能相互通信,給設計帶來困難。為了解決上述問題,采用雙單片機電路,設計了波特率變換器,將接收波特率為172.8 kbps的數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換成波特率為115.2 kbps的輸出,從而使不同波特率設備之間的通信成為可能。
    
    1 波特率變換電路
    
    波特率變換電路如圖2所示。電路采用2片單片機89c5l作為電路的核心,利用單片機的uart串行口與相關設備通信。單片機u1_l.(接波特率低的設備)與波特率為115.2 kbps的設備通信,單片機u2_h(接波特率高的設備)與波特率為172.8 kbps的設備通信。ul_i,與u2_h的通信采用并行口方式,以加快ul_i。與u2_h之間數(shù)據(jù)傳遞的速率。u1_l與u2_h的通信可以采用中斷查詢的方式,也可以采用握手查詢的方式進行數(shù)據(jù)傳遞。
    
    
    
    電路采用2片75176接口驅(qū)動芯片組成一個rs-422通信接口。u3和u4組成的通信接口與115.2 kbps的設備相連,u5和u6組成的通信接口與172.8 kbps的設備相連,通信接口采用中斷技術。波特率變換器工作原理如下:u1_i。從串行口收到設備的數(shù)據(jù)后,從pl口輸出數(shù)據(jù),并通知u2_h取數(shù),u2_h取到數(shù)據(jù)后向設備發(fā)出數(shù)據(jù),同時通知ul_i.已取走數(shù)據(jù),為u1一l下一次輸出數(shù)據(jù)做準備。當u2_h從串行口收到設備的數(shù)據(jù)后,查詢u1_i,是否允許接收數(shù)據(jù),如允許接收數(shù)據(jù),u2_h從p1口輸出數(shù)據(jù),并通知ul_l取數(shù),ul_l取到數(shù)據(jù)后向設備發(fā)出數(shù)據(jù),同時通知u2_h已取走數(shù)據(jù),為u2_h下一次輸出數(shù)據(jù)做準備;如ul_l不允許接收數(shù)據(jù),則u2_h暫緩送數(shù)。
    
    2 波特率變換器的應用
    
    波特率變換器在應用中,根據(jù)使用情況可以分為單向傳送和雙向傳送。兩單片機之間的數(shù)據(jù)傳遞可以采用中斷方式.也可以采用查詢方式。如采用查詢方式,編程時利用p2口的幾位作為查詢信號,實現(xiàn)單向或雙向傳送。
    
    2.1 單向傳送
    
    單向傳送就是通信口的數(shù)據(jù)流只向一個方向,即從ul_l接收到的數(shù)據(jù),從u2_h發(fā)送出去,或從u2_h接收到的數(shù)據(jù),從ul_l發(fā)送出去。用這種方式進行軟件編程比較簡單。現(xiàn)以u1_l只接收外部設備數(shù)據(jù),u2_h只向外部設備發(fā)送數(shù)據(jù),采用查詢方式為例,兩單片機之間數(shù)據(jù)傳送的流程圖如圖3所示。其中ul_l的p2.2作為向u2_h傳送新數(shù)據(jù)的查詢信號(u2_h的p2.5),p2.2=“0”表示有新的數(shù)據(jù),p2.2=“1”表示沒有新的數(shù)據(jù);u2_h的p2.2作為接收u1_l數(shù)據(jù)的查詢信號(u1_l的p2.5),p2.2=“o”表示可以接收新的數(shù)據(jù),p2.2=“1”表示不能接收新的數(shù)據(jù)。如果采用中斷方式,兩單片機的查詢信號更簡單,只要ul_l查詢u2_h是否可以接收數(shù)據(jù)的信號就可以,u2_h無需查詢u1_l的查詢信號。
    
    
    2.2 雙向傳送
    
    雙向傳送就是通信口可以同時接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)流是雙向的,ul_l和u2_h既接收數(shù)據(jù)也發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方式軟件編程比較復雜,特別是雙向傳送數(shù)據(jù)采用查詢方式時。單片機之間的查詢信號就更加復雜了,F(xiàn)以雙向查詢方式為例,兩單片機之間數(shù)據(jù)傳送的流程圖如圖4所示,u2_h的流程與u1_l一樣。其中u1_l向u2_h傳送數(shù)據(jù)時的查詢信號與單向傳送的定義一樣,u2_h的p2.3作為向u1_l傳送新數(shù)據(jù)的查詢信號(u1_l的p2.4),p2.3=“0”表示有新的數(shù)據(jù),p2.3=“l(fā)”表示沒有新的數(shù)據(jù);ul_l的p2.3作為接收u2_h數(shù)據(jù)的查詢信號(u2_h的p2.4),p2.3=“o”表示可以接收新的數(shù)據(jù),p2.3=“1”表示不能接收新的數(shù)據(jù)。如果采用中斷方式,查詢信號可以減少,編程可以簡化。
    
    
    
    2.3 應用時的注意事項
    
    
    在一些復雜的系統(tǒng)中,系統(tǒng)與分系統(tǒng)、分系統(tǒng)與設備等之間存在數(shù)據(jù)的傳遞問題,往往采用通信的方式來解決。由于分系統(tǒng)、沒備等通信波特率的不同,特別是一些特殊波特率設備的存在,使得系統(tǒng)中設備間的相互通信不易實現(xiàn)。例如,在一個系統(tǒng)中,上位機接收某一設備的數(shù)據(jù),如圖1所示,設備l和設備2采用的是172.8 kbps的波特率,而上位機用vb編程,其通信波特率為115.2 kbps、128 kbps或256 kbps,等,這樣設備之間就不能相互通信,給設計帶來困難。為了解決上述問題,采用雙單片機電路,設計了波特率變換器,將接收波特率為172.8 kbps的數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換成波特率為115.2 kbps的輸出,從而使不同波特率設備之間的通信成為可能。
    
    1 波特率變換電路
    
    波特率變換電路如圖2所示。電路采用2片單片機89c5l作為電路的核心,利用單片機的uart串行口與相關設備通信。單片機u1_l.(接波特率低的設備)與波特率為115.2 kbps的設備通信,單片機u2_h(接波特率高的設備)與波特率為172.8 kbps的設備通信。ul_i,與u2_h的通信采用并行口方式,以加快ul_i。與u2_h之間數(shù)據(jù)傳遞的速率。u1_l與u2_h的通信可以采用中斷查詢的方式,也可以采用握手查詢的方式進行數(shù)據(jù)傳遞。
    
    
    
    電路采用2片75176接口驅(qū)動芯片組成一個rs-422通信接口。u3和u4組成的通信接口與115.2 kbps的設備相連,u5和u6組成的通信接口與172.8 kbps的設備相連,通信接口采用中斷技術。波特率變換器工作原理如下:u1_i。從串行口收到設備的數(shù)據(jù)后,從pl口輸出數(shù)據(jù),并通知u2_h取數(shù),u2_h取到數(shù)據(jù)后向設備發(fā)出數(shù)據(jù),同時通知ul_i.已取走數(shù)據(jù),為u1一l下一次輸出數(shù)據(jù)做準備。當u2_h從串行口收到設備的數(shù)據(jù)后,查詢u1_i,是否允許接收數(shù)據(jù),如允許接收數(shù)據(jù),u2_h從p1口輸出數(shù)據(jù),并通知ul_l取數(shù),ul_l取到數(shù)據(jù)后向設備發(fā)出數(shù)據(jù),同時通知u2_h已取走數(shù)據(jù),為u2_h下一次輸出數(shù)據(jù)做準備;如ul_l不允許接收數(shù)據(jù),則u2_h暫緩送數(shù)。
    
    2 波特率變換器的應用
    
    波特率變換器在應用中,根據(jù)使用情況可以分為單向傳送和雙向傳送。兩單片機之間的數(shù)據(jù)傳遞可以采用中斷方式.也可以采用查詢方式。如采用查詢方式,編程時利用p2口的幾位作為查詢信號,實現(xiàn)單向或雙向傳送。
    
    2.1 單向傳送
    
    單向傳送就是通信口的數(shù)據(jù)流只向一個方向,即從ul_l接收到的數(shù)據(jù),從u2_h發(fā)送出去,或從u2_h接收到的數(shù)據(jù),從ul_l發(fā)送出去。用這種方式進行軟件編程比較簡單,F(xiàn)以u1_l只接收外部設備數(shù)據(jù),u2_h只向外部設備發(fā)送數(shù)據(jù),采用查詢方式為例,兩單片機之間數(shù)據(jù)傳送的流程圖如圖3所示。其中ul_l的p2.2作為向u2_h傳送新數(shù)據(jù)的查詢信號(u2_h的p2.5),p2.2=“0”表示有新的數(shù)據(jù),p2.2=“1”表示沒有新的數(shù)據(jù);u2_h的p2.2作為接收u1_l數(shù)據(jù)的查詢信號(u1_l的p2.5),p2.2=“o”表示可以接收新的數(shù)據(jù),p2.2=“1”表示不能接收新的數(shù)據(jù)。如果采用中斷方式,兩單片機的查詢信號更簡單,只要ul_l查詢u2_h是否可以接收數(shù)據(jù)的信號就可以,u2_h無需查詢u1_l的查詢信號。
    
    
    2.2 雙向傳送
    
    雙向傳送就是通信口可以同時接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)流是雙向的,ul_l和u2_h既接收數(shù)據(jù)也發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方式軟件編程比較復雜,特別是雙向傳送數(shù)據(jù)采用查詢方式時。單片機之間的查詢信號就更加復雜了,F(xiàn)以雙向查詢方式為例,兩單片機之間數(shù)據(jù)傳送的流程圖如圖4所示,u2_h的流程與u1_l一樣。其中u1_l向u2_h傳送數(shù)據(jù)時的查詢信號與單向傳送的定義一樣,u2_h的p2.3作為向u1_l傳送新數(shù)據(jù)的查詢信號(u1_l的p2.4),p2.3=“0”表示有新的數(shù)據(jù),p2.3=“l(fā)”表示沒有新的數(shù)據(jù);ul_l的p2.3作為接收u2_h數(shù)據(jù)的查詢信號(u2_h的p2.4),p2.3=“o”表示可以接收新的數(shù)據(jù),p2.3=“1”表示不能接收新的數(shù)據(jù)。如果采用中斷方式,查詢信號可以減少,編程可以簡化。
    
    
    
    2.3 應用時的注意事項
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