1. 問(wèn)題的提出

　　某系統(tǒng)中使用了三路串行接口的傳感器（GPS、壓力和風(fēng)向）及三路模擬電流（4～20mA）接口的傳感器（濕度、溫度和水位）。現(xiàn)需要將這些數(shù)據(jù)匯總后通過(guò)串口上傳給PC機(jī)，并且要求每路信號(hào)數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r(shí)獨(dú)立的接收。

　　2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　經(jīng)過(guò)分析，我們分別使用一塊2051單片機(jī)接收各路串口傳感器的數(shù)據(jù)，同時(shí)使用一塊多路高精度ADC對(duì)轉(zhuǎn)換成電壓的溫度等信號(hào)采樣，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。主從機(jī)之間的具體管腳連接參見(jiàn)圖2。

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圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　系統(tǒng)中51單片機(jī)作為主機(jī)控制著整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作并發(fā)起每次通信，每塊2051作為實(shí)時(shí)從傳感器獲取數(shù)據(jù)并在主機(jī)控制下完成通信。主機(jī)和各從機(jī)之間通過(guò)并口連接通信。主從機(jī)工作流程如下：

主機(jī)上電初始化后，通過(guò)P0口發(fā)送從機(jī)地址選中一路從機(jī)并等待應(yīng)答。
各從機(jī)上電初始化后接收傳感器串行數(shù)據(jù)，然后通過(guò)P1口接收主機(jī)地址，當(dāng)?shù)刂放c自己相符后，調(diào)整245方向并由245向主機(jī)發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)，此過(guò)程由握手線負(fù)責(zé)控制。
從機(jī)發(fā)送完所有數(shù)據(jù)后再次將245方向改為接收，重新開(kāi)始接收傳感器數(shù)據(jù)和主機(jī)發(fā)送的地址。
主機(jī)按照同樣方式接收所有各路2051數(shù)據(jù)。
串口數(shù)據(jù)接收完畢后，主機(jī)控制AD轉(zhuǎn)換并獲取三路信號(hào)數(shù)據(jù)。
主機(jī)將所有數(shù)據(jù)集合成規(guī)定格式后通過(guò)232發(fā)送給PC機(jī)。
　　主從機(jī)的工作流程圖如圖3所示：

?

?圖2 主從機(jī)間的管腳連接

?

圖3 主從機(jī)工作流程圖

?
?

?????? 主要程序代碼分別如下，主機(jī)為：

……
sbit adc_busy=P3^2;
sbit adc_hben=P3^3;
sbit hand1=P2^0;//GPS
sbit hand2=P2^1;//PRESSURE
sbit hand3=P2^2;//WIND
sbit hand4=P2^3;//BAK1

uchar idata gps[96];
uchar idata pressure[9];
uchar idata wind[26];
uchar idata tem[6];
uchar idata hum[6];
uchar idata water_tem[7];
……
P1=0x01;
for(i=0;i<96;i++){
??? while(hand1!=0);
??? gps[i]=P1;
??? while(hand1==0);
}
sendbyte2pc(’#’);
sendbyte2pc(’#’);
sendbyte2pc(’1’);
sendbyte2pc(’ ’);
sendbyte2pc(’ ’);
send2pc(gps,96);
……
??????? 從機(jī)為：
……
sbit dir="P3"^2;
sbit en="P3"^3;
sbit hand="P3"^4;
……
loop:
??? RI="0";i=0;
??? while(!RI);//wait for receiving ready
??? if (SBUF!=0x40)//data head
??????? goto loop;
??? data_str[i]=0x40;i++;

??? RI="0";
??? while(!RI);//wait for receiving ready
??? if (SBUF!=0x40)//data head
??????? goto loop;
??? data_str[i]=0x40;i++;
??? do{
??????? RI="0";
??????? while(!RI);
??????? data_str[i]=SBUF;
???????? i++;
??? }

??? while(i!=96);

??? dir="0";en=0;//enable data receiving??? P1=0xff;
??? for(i=0;i<100;i++){
??????? if(P1==0x01)
??????????? goto send;
??? }
??? en="1";
??? goto loop;
send:
??? for(i=0;i<96;i++){
?????
?? dir="1";
??????? P1=data_str[i];
??????? hand="0";
??????? for(j=0;j<5;j++){;}
??????? hand="1";
??? }
??? en="1";dir=0;
??? goto loop;
……

??? 3.結(jié)語(yǔ)

　　本文中提出的并行通信方法具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰、程序容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，已經(jīng)在實(shí)際中證明可行。在調(diào)試過(guò)程中可以借用串口助手等軟件接收數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證通信的可靠性。

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