基于RS485总线的多机通信系统设计

1/37摘要用越来越广泛，但由于单片机的收发信号都是TTI电平，驱动能力和抗干扰性2/37AbstractInputermunicationfield.BecauseofthesinglechipmicroputerhasmoreandmorewidelybutbecauseofthesinglechipmicroputertosendreceivesignalsareTTIleveldriveandantiinterferenceabilityationwithotherbusrealizeinInternetRS-485busisoneofthem.RS-485busisabalanceddifferentialransmissionantijammingofthegoodandasfarasmcouldbeedinterconnectedasmanyassinglechipmicroputerveryfortableapositionputermunicationsystem.needtostrictmunicationprotocolandputermunicationassociationPutthemunicationsoftwaredesignmethod.Thispaperintroducesamicrocontrolleritselfprovidetheserialmunicationmouthusecustomserialmunicationprotocol,plusthebusdrivesasMAX481,MAX483,MAX485,MAX487binedintosimpleRS-485municationnetwork,finishbetweenthesinglechipputermunication.unication3/374.3.3电磁干扰(EMI)问题184/37成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能5/37器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些械了。、医用设备、航空航天、专用设备的智能化着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高,在许多场合场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通用多个单片机，组成可以通信的多机系之间的串行通信。这种多机系统结，应用广泛，但它只能实现由主机呼叫分机，然后实现主机与分机之间的全双工发展单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能6/37很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机通信已经有较长的研究历史了，但其形式大多是主从式。它是第三代单片机的代表。新一代的单片机的最7/37间网络系统总线----CAN(ControllerAreaNetworkBUS).STTLm8/37醒被叫从机后，主、从两机之间进行数据交换。而自的工作。可是，如果在主机与某被呼叫从机进行数据采取相应的数据识别技术，则这些从机就会因为串行通机是否要与本机通信。接收到的地址数据与从机地址相(1)使所有从机的SM2置1，处于只接收地址帧的状态(即从机复位)；址帧后，各自中断CPU，把接收到的地址与本地址作比较；(4)地址相符的从机，使SM2清零以接收主机随后发来的所有信息，对于地址不相(5)主机发送数据或控制信息给被寻址的从机；(6)被寻址的从机，因SM2=0，可以接收主机发送过来的所有数据，当从机接收数9/37据结束时，置位SM2，返回接收地址帧状态(复位状态)；(7)当主机改为与另外从机联系时，可再发地址帧寻址其从机，而先前被寻址过的部分内容：一是系统扩展，即单片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系10/37，它由如下功能部件组成，即微处理器、数据存储器、果、数据暂存和缓冲、标志位等，所以称为数据存储小应用系统设计11/37便产生自激振荡。本设计采用最常用的内部时钟方式，即对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度12/37是通过外部复位电路的电容充电来实13/37扰容易串入复位端，在大多数情况下不会造成单片机错。这时可在复位引脚上接一个去耦电容。如片机复位，可采用屏蔽的办法解决，如加屏总线驱动芯片14/37断电路将驱动器输出置为高阻状态，防入具有失效保护特性，当输入开路时，可以确保逻辑高电E15/37令或数据，一切都由主机控制。并且在一个多机通信各台从机之间不能相互通讯，即使有信息交换也必须16/374.1通信规则答信号的情况下，才能应答。半双工通讯对主机和。如果在时序上配合不好，就会发生总线冲突，使。要做到总线上的设备在时序上的严格配合，必须(1)复位时，主从机都应该处于接收状态。样就会使总线上各个分机处于发送状态，加上上电时上电时或正式通讯之前，对串接收信号分别在不同的物理链路上传输，发送端始终换。控制信号何时为高电平，何时为低电平，一般以际联调中却出现传输数据时对时错的现象。根据查证才发现一个值得注意的问题，我们可以查看单片机时应发送的第九位数据位(若发送地址帧时)和停止位尚未发出。如果在这是关闭发送完整。如果单片机多机通讯采用较高的波特率，几条操作17/37现。但是如果后就建立起RXC信号，但此时还未接收到第九位数据位(若接收地址帧时)和停止位。(3)总线上所连接的各单机的发送控制信号在时序上完全隔开。免总线上信号的碰撞，对总线的使用权单机，其发送控制信号在时间上要完全隔以保证完整地接收一帧数据，任意两个4.2总线匹配案，这种方案虽未实现真正的匹配，但它利用二极字节传送之前，先要通过一个低电平起始位实现握手。为防止干扰信号误触发RO(接收器输出)产生负跳变，使接收端MCU18/37S性大打折扣，尤其是在工作环境比较恶劣的情况下，对于接性降低、接口损坏率较高。一个典型的错误观点就是认为些情况下也可以工作，但给系统埋下了隐患，主要有以下两检测两线之间的电位差就可以了。但应该注意的是，收发器只有在共模电压不超出一定X围(-7V至+12V)的条件下才能正常工作。当共模电压超4.3.3电磁干扰(EMI)问题通路，如果没有一个低阻的返回通道 巨大的天线向外辐射电这条信号地可以是额外的一对线(非屏蔽双绞线)、或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。值得模干扰有效，由于干扰源内阻大，短接后不会形成很有很大影响。当共模干扰源内阻较低时，会在接地线A以考虑在接地线上加限流电阻限制干扰电流。接19/37此时可以考虑将引入干扰的节点(例如处于恶劣的工作环境的现场仪表)浮置起来(也就是系统的电路地与机壳或大地隔离)，这样就隔断了接地环路，不会形成很大的环路C面的考虑，电路地必须与机壳采用隔离接口来隔断接地回路，但是仍然应该有一条。.3.4瞬态保护的电压，但持续时间很短。在切换大功率感性负载 等过程中都会产生幅度很高的瞬态干扰，如果不加电流，起到保护接口的作用。通常采用高频变压器、光耦时间较长的瞬态干扰，实现起来也比较容易，缺点是成本这种方案利用瞬态抑制元件(如TVS、MOV、气体放电管等)将危害性的瞬态能量旁困难。20/374.4软件抗干扰措施4.1指令冗余字节指令，若取指令时刻落在操作数上，误将操作数当作。指定位置，再进行出错处理。通常用软件陷阱来置。(1)软件陷阱的设计出错处理。软件陷阱是指用来将捕获的乱飞程序引向复位入(2)陷阱的安排用户程序区各模块之间的空余单元也可填入陷阱指在对应的中断服务程序中设置软件陷阱，能及时捕21/37PH”。若发现程序循环时间超过最大循环运行时间，则认为“看门狗”技术可由硬件实现，也可由软件实现。在工业应用中，严重的干扰有时会破。则系统无法定时“喂狗”，硬件看门狗电路失效。而软监视主程序，主程序监视定时器T0。采用这种环形结构的软件“看门狗”具有良好的抗4.5失效保护致系统误动作。当总线空闲、开路或短路时都有可能出现两线电压差低于22/37线短路时的问题，为此，有些器件制造商将接收门限移到题。23/375.1系统结构并将数据送终端进行显示；从机主要负责对分布5.2通信协议24/37问的一般格式地址码、命令和数据按字节从头依次相加，生成两答的一般格式址码、命令、数据和校验码传送到指定从机；从机应答阶并组织相应帧信息回送到主机；链路释放阶段，从机清除与主机下次通信。任何一次完整的通信过程都是由主机方。25/375.3通信软件设计是对被检测设备进行故障检测和故障定位，通信软件的一些处理。从机上电后处于侦听状态，当主机寻址时，便进人程序流程图26/37时器会产生定时中断，进是接收完成，再判断校验和是否正确，若正确，对接收的是主机写操作，若是主机读，则将数据打包，送到专门用收，置本机为应答工作方式，最后启动发送，发送第一个27/37结果，并送终端显示，其通信软件由答信息后，便会置位该标志，完成与该从机的通信。接下28/37的程序，单片机系统是无法完成任何动作的，解决机器的指令系统非常的熟悉，而且不能脱离具体的机通用。未了使本系统能够成功运行，程序是必不可少reghsacchtrinshnsignedcharcort*****************************************/key_serial()interrupt0using1{}*****************************************/void{{whileTI=1);TI=0;P=0;whileRI=1);RI=0;29/37P=1;}{whileTI=1);TI=0;P=0;whileRI=1);RI=0;P=1;}}***主程序****************/id{xNxP=1;30/37}while){aster}reghsacchtrinshgnedcharserialreceiver****************