多單片機共用RS 232通信的防競爭電路與程序設(shè)計

摘要：當多個單片機系統(tǒng)的安裝位置較近時，上位機與下位機之間的1對多的多機通信，可以直接采用RS 232進行串口通信。雖然RS 232被定義為點對點的通信接口，但是可以設(shè)計專門的控制電路和通信時序來有效地防止競爭，可靠實現(xiàn)多機通信。
關(guān)鍵詞：單片機；多機通信；RS 232；控制電路；通信程序

在單片機開發(fā)應(yīng)用中，我們常常采用主從式控制結(jié)構(gòu)，一臺PC機作為上位機控制多個單片機系統(tǒng)進行工作，功能強大、資源豐富的PC機可以用來方便地進行人機界面的設(shè)計和數(shù)據(jù)庫管理與輸出，而單片機進行靈活的控制和測量。在某些應(yīng)用場合，這些單片機系統(tǒng)緊靠在一起安裝，因為單片機相互間的距離較近，通信接線很短，這時，PC機與單片機1對多的多機通信，就可以不采用需要特別轉(zhuǎn)接設(shè)備的RS 485通信，或者復(fù)雜的CAN通信，而設(shè)計防止競爭控制電路和采用應(yīng)答式通信程序，讓多單片機直接共用一個RS 232接口與PC機實現(xiàn)可靠的異步串行通信。

1 多單片機通信結(jié)構(gòu)
多單片機共用RS 232接口與PC機通信的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由串行通信接口、防競爭電路以及下位機三部分組成。

多個單片機系統(tǒng)共享RS 232總線的關(guān)鍵是如何避免競爭。對于接收端，經(jīng)RS 232電平轉(zhuǎn)換芯片進行電平轉(zhuǎn)換后，可以直接并接到全部單片機串口的Rxd端，PC機向單片機發(fā)送信息相當于向所有單片機進行廣播，不存在競爭。但是不能直接將單片機的發(fā)送端并聯(lián)到串口轉(zhuǎn)換芯片MAX232的TnIN端，否則系統(tǒng)將極不可靠，無論何種原因，倘若有2個及以上的單片機系統(tǒng)同時向PC機發(fā)送信息，則將發(fā)生總線競爭，RS 232總線信號將發(fā)生混亂。因此圖中的防競爭控制電路，是專為防止總線競爭而設(shè)計，以保證在任何時刻只有一個單片機系統(tǒng)占用RS 232的發(fā)送端口。

2 防止競爭的控制電路
防止競爭控制電路如圖2所示，TxdA，TxdB，TxdC分別是單片機A、單片機B、單片機C的Txd端，接到帶3態(tài)驅(qū)動器74HC125的3個輸入端上，74HC125的3個輸出端并接到RS 232電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的T2IN端。A，B，C分別是3個單片機的串口輸出控制端(低電平有效，假設(shè)均接P10端口)，由74HC00四二與非門和74HC32四二或門電路構(gòu)成。