单片机在波特变换器中的应用

1、单片机在波特变换器中的应用单片机在波特变换器中的应用类别：单片机 /DSP&n bsp在一些复杂的系统中，系统与分系统、分系统 与设备等之间存在数据的传递问题，往往采用通信的方式来解决。由于分系 统、没备等通信波特率的不同，特别是一些特殊波特率设备的存在，使得系统 中设备间的相互通信不易实现。例如，在一个系统中，上位机接收某一设备的 数据，如图 1所示，设备 l 和设备2采用的是 1728 kbps 的波特率，而上位 机用VB编程，其通信波特率为115. 2 kbps、128 kbps或256 kbps，等，这 样设备之间就不能相互通信，给设计带来困难。为了解决上述问题，采用双单 片机

2、电路，设计了波特率变换器，将接收波特率为 172. 8 kbps 的数据，转换 成波特率为 115. 2 kbps 的输出，从而使不同波特率设备之间的通信成为可 能。&n bspl波特率变换电路&nbsp波特率变换电路如图2所示。电路采用2片单片机89C51作为电路的核心，利用单片 机的UART串行口与相关设备通信。单片机 u1_L.（接波特率低的设备）与波特 率为115. 2 kbps的设备通信，单片机U2_H接波特率高的设备）与波特率为 172. 8 kbps的设备通信。Ul_l，与U2_H的通信采用并行口方式，以加快 UI。与U2_H±间数据传递的速率。U1_L

3、与U2_H的通信可以采用中断查询的 方式，也可以采用握手查询的方式进行数据传 递。&nbsp电路采用2片75176接口驱动芯片组成一个RS-422通信接口。U3和U4组成的通信接口与115. 2 kbps的设 备相连，U5和U6组成的通信接口与172. 8 kbps的设备相连，通信接口采用 中断技术。波特率变换器工作原理如下：U1。从串行口收到设备的数据后，从Pl 口输出数据，并通知U2_H数，U2_HW到数据后向设备发出数据，同时 通知UI.已取走数据，为U1一 L下一次输出数据做准备。当 U2_HR串行口 收到设备的数据后，查询 U1，是否允许接收数据，如允许接收数据，U2_H从P

4、1 口输出数据，并通知 Ul_L 取数， Ul_L 取到数据后向设备发出数据，同时通 知U2_H已取走数据，为U2_H下一次输出数据做准备；如 Ul_L不允许接收数 据，则U2_H暂缓送数。&nbsp2波特率变换器的应用&nbsp波特率变换器在应用中，根据使用情况可以分为单向传送和双向传送。两单片机之间的数据传递可以采用中断方式.也可以采用查 询方式。如采用查询方式，编程时利用 P2 口的几位作为查询信号，实现单向或 双向传送。&n bsp2. 1单向传送&n bsp单向传送就是通信口的数据流只向一个方向，即从Ul_L接收到的数据，从U2_H发送出去，或从U2_

5、H接收到的数据，从Ul_L发送出去。用这种方式进行软件编 程比较简单。现以U1_L只接收外部设备数据, U2_H只向外部设备发送数据， 采用查询方式为例，两单片机之间数据传送的流程图如图3所示。其中Ul_L的P2. 2作为向U2_Hf专送新数据的查询信号（U2_H的P2. 5），P2. 2= “0”表示有新的数据，P2. 2= “ 1”表示没有新的数据；U2_HB P2. 2作为接收U1_L数 据的查询信号(U1_L的P2. 5) , P2. 2= “O'表示可以接收新的数据， P2. 2= “ 1”表示不能接收新的数据。如果采用中断方式，两单片机的查询信号 更简单，只要Ul_L查询U

6、2_H是否可以接收数据的信号就可以，U2_H无需查询 U1_L的查询信号。&nbsp2.2双向传送&nbsp双向传送就是通信口可以同时接收数据和发送数据，数据流是双向的，Ul_L和U2_H既接收数据也发送数据。这种方式软件编程比 较复杂，特别是双向传送数据采用查询方式时。单片机之间的查询信号就更加 复杂了。现以双向查询方式为例，两单片机之间数据传送的流程图如图 4 所 示，U2_H的流程与U1_L样。其中U1_L向U2_H传送数据时的查询信号与单 向传送的定义一样，U2_H的P2. 3作为向U1_L传送新数据的查询信号(U1_L的 P24)， P23= “0”表示有新的数据，

7、P23= “l ”表示没有新的数据； Ul_L 的P2. 3作为接收U2_H数据的查询信号(U2_H的P2. 4)，P2. 3= “O'表示可 以接收新的数据，P2. 3= “ 1”表示不能接收新的数据。如果采用中断方式，查 询信号可以减少，编程可以简化。&nbsp2.3 应用时的注意事项&n bsp两个单片机之间的握手方式如果采用中断，由于U2_H向外部发送数据比U1_L接收外部数据快，Ul_L向U2_H传送数据时，无需考虑 U2_H的状态，而U2_H向U1_L传送数据时，市 U2_H接收外部数据比U1_L向 外部发送数据快，U2_H、须查询Ul_L的状态，即U1_L

8、是否处于接收U2_H数 据的状态，否则，U2_H就不能向Ul_L传送数据。&nbsp若作为RS_485通信接口使用，只需对图 2 中的电路稍做改动，增加对 75176芯片的读写控制，同时两个单片 机中与主通信设备相连的单片机作为主机，通过 P2 口的一位来协调两个单片机 是接收数据还是发送数据。&n bsp值得注意的是，该波特率变换器在不同的应用中会受到一定的限制，在使用时要注意下面几点：波特率 很高时，要考虑单片机串行口能否实现；从波特率高的向波特率低的变换 时，要考虑波特率低的单片机能否实现不丢数据的发送；当双向变换时，既 要考虑上述情况，还有考虑程序的大小，以及执行时间对

9、双向传送数据的影 响，计算两个单片机能否实现不丢数据的变换，在时间上要留有余量；在查 询时，要注意握手信号的关系，不要对同一数据产生重复读取，以至于数据重 复；波特率不同时，单片机可以选用不同的晶振频率。&nbsp2.4实例及源程序&nbsp在实际使用中若碰到如图 1 所示的情况，需要波特率变换器将坡特率为 172.8kbps 的通 信数据转换成波特率为115.2kbps，再向上位机传送。实际使用的电路如图2所示。在该实例中，为了防止局部时刻接收数据比发送快而丢失数据，再 U2_H 单片机的程序中，加入了 8个数据区作为接收数据存放缓冲区。&n bsp3结论&n bsp通过长时间的通信实验和实际应用，设计的波特率变换器方案可行，通信可靠，没有出现数据丢 失的情况。在一些系统中，由于通信波特率特殊