摘要：SR331是新鄉(xiāng)三瑞電子技術(shù)有限公司精心研制的分時雙工通信模塊。它利用20mA電流環(huán)和光電隔離原理來實現(xiàn)上位機與多個下位機間的多機分時雙工通信。因而具有極高的可靠性下位機無數(shù)量限制的優(yōu)點，從而解決了遠距離多機通信時RS485芯片容易損壞的問題。

    關(guān)鍵詞：多機通信 電流環(huán) SR331

1 前言

在許多巡檢系統(tǒng)工程應(yīng)用中，往往需要計算機與多個單片機實現(xiàn)遠距離多機雙向通信。在計算機為上位機，單片機是下位機的情況下，目前通用的方法是采用RS-485協(xié)議，要求芯片通常都具有抗靜電干擾、節(jié)點多、通信速率高等優(yōu)點。然而，在筆者設(shè)計的幾個系統(tǒng)中所使用的多種類型的RS-485、RS-422協(xié)議的芯片卻都無一例外的特別容易損壞，輕則封裝表面出現(xiàn)局部燒黑，重則爆裂，以致于整個系統(tǒng)癱瘓。在鄭州車輛段脫軌器微機監(jiān)控系統(tǒng)中，設(shè)計時用1臺計算機作為上位機，23個股道的單片機（89C51）作為下位機。系統(tǒng)卻在空凋開關(guān)、日光燈短路等現(xiàn)象出現(xiàn)時造成芯片不同程序的損壞，幾乎每個月都要更換通信芯片20余片，設(shè)計者采取了多種保護措施，依然沒有解決問題。并且，離上位機距離最近的幾個總是最選損壞。

1999年初，新鄉(xiāng)三瑞電子技術(shù)有限公司精心研制了一種高可靠性、遠距離、多機、分時雙工串行通信芯片SR331，并由中國臺灣加工生產(chǎn)。該器件的最大特點是可能、穩(wěn)定。SR331利用20mA電流環(huán)、光電隔離、多機通信原理有效地實現(xiàn)了復(fù)雜電磁環(huán)境下的多機通信，在通信距離為1000m時，通信速率達9600bps，而其下位機沒有數(shù)量限制。

2 SR331芯片介紹

SR331是遠距離通信芯片，其主要特點是：可靠性高（這正是研制SR331的初衷）和對下位機數(shù)量沒有限制。

SR331采用的電源電壓為5±0.5V；并采用TTL電平，它的RxD和TxD直接與單片機（如AT89C51）連接；其MTBF大于100萬小時；工作溫度范圍為-30～+70℃。SR331采用8腳DIP封裝，其管腳排列如圖1所示。各引腳的功能定義如下：

1腳：T+，發(fā)送正端；

2腳：T-，發(fā)送負端；

3腳：RxD，接收端，接本地CPU的RxD；

4腳：GND，接地，通常接本地CPU的地；

5腳：R-，接收負端；

6腳：R+，接收正端；

7腳：TxD，發(fā)送端，接本地CPU的RxD；

8腳：Vcc，+5V的電源端，接本地CPU的Vcc。

3 點對點串行雙工通信

利用20mA電流環(huán)、光電隔離實現(xiàn)計算機與單片機點對點通信的原理在其它文獻[1]中介紹較多，這里不再敘述。

采用SR331實現(xiàn)1臺計算機與1個下位機串地通信的原理圖如圖2所示，計算機使用標準串行口COM1，單片機選用89C51。

MAX232用來實現(xiàn)計算機的標準串行口COM1所輸出的RS-232信號電平與TTL電平之間的轉(zhuǎn)換。計算機串行口X1-TxD腳的常態(tài)為-12V，D1的9腳輸出低電平（0V）到SR331的D2的TxD腳，此時，環(huán)路A[(8V)→（R1）→（RP1）→（D3的R+腳）→（D3的R-腳）→（D2的T+腳）→（D2的T-腳）→GND（上位機端）]無電流通過，D3的RxD腳輸出高電平（+5V）送給單片機90C51；而當計算機發(fā)送信息的起始位時，X1的TxD腳輸出為+12V，D1的9腳輸出高電平（+5V）到SR331的D2的TxD腳，此時，環(huán)路A有20mA的電流通