测控总线与通信技术-3素材.ppt

本章小结 测控系统通信与网络 第三章 简单接口通信技术 简单接口通信技术：直接利用微机的标准并行/串行接口实现多微机间的通信 本章内容： （1）I/O信道及简单接口通信规约； （2）主从式多微机并/串接口通信； （3）总线互连的多微机并/串接口通信； （4）星型互连的多微机并/串接口通信； （5）菊花链环型互连的多微机并/串接口通信； 一、简单接口通信信道 （1）单I/O接口信道：主从微机间只用一片I/O接口芯片 特点：主机与各从机的关系如同计算机系统中CPU与外围设备的关系一样，主机通过对I/O接口的控制与操作就可以实现主机与各从机间的数据交换，可以采用中断方式或查询方式。 （2）双I/O接口信道：主从微机间使用两片I/O接口芯片 特点：芯片使用数量多，但是提供的硬件环境好，界面清晰，接线规范，不必重新构造联络握手信号。 二、简单接口通信协议 利用简单接口通信信道进行多微机间的通信，还需要有通信规约来保证通信过程的正确进行。 通信规约是通信双方事先约定好且双方都必须遵循的规定，即通信协议。 简单接口通信协议内容包括： （1）传输控制：简单接口通信一般利用握手联络信号（硬件方式）来实现流量控制，每传送一个字节握手一次，发方只有在确认上一个字节被收妥后才进行下一个字节的传送。 （2）通信方式：信道是通信双方共同的资源，可能出现双方都要使用的情况。简单接口通信常采用主从方式来解决信道分配问题：多台微机中一台设定为主机，其余为从机。主机有I/O信道的控制权，从机只有在主机许可下才能发送数据。 （3）寻址：多微机系统和各微机间的通信信道构成一个通信网络，微机相互间的通信存在寻址问题，要根据其拓扑结构采用不同的方法解决寻址问题。 （4）差错控制：通信双方及线路处在恶劣环境时，存在一定的误码率，需设置差错控制以保证数据传输的正确性。简单接口通信常在高层应用软件进行差错控制。 （5）高层协议：在简单接口通信中，I/O信道建立了端点与端点之间的联系。为了进行正常通信，在建立端点与端点联系的基础上，还要建立两个端点间进程之间的联系，这个过程称为进程同步。发送方通过发送唤醒命令，把对方的接收程序段唤醒以实现进程同步。进程之间的连接以及相关的协议统称为高层协议。 三、主从式多微机并行接口通信 主从式双单片机智能仪表： (1)Slave为从系统，Master为主系统 (2)从系统有4个I/O接口，其中两个I/O接口用来扩展片外RAM数据存储器，一个I/O口与输入处理单元相连，接收输入信号； （3）主系统的其余三个I/O接口分别扩展为打印机接口、显示器接口及键盘接口。 （4）从系统的一个并行I/O接口与主系统的一个并行I/O接口组成双I/O接口PIO信道，把两者互连成一个双微机PIO系统。 1、系统结构 2、通信信道 （1）由于单片机受I/O接口数量的限制，系统使用一个并行I/O口的4条双向数据线作PIO信道的双向数据通道； （2）使用并行I/O口的2条双向数据线进行通信控制，作为双方握手联络通道 S-RDY：从系统就绪 M-RDY：主系统就绪 （3）使用并行I/O口的1条双向数据线进行子系统复位控制，主系统任何时候都可以用Slave Reset使从系统复位。 3、传输控制： 双系统交换的信息分为两类： （1）命令：运行命令及通信命令，运行命令要求从系统去执行指定任务（如A/D转换、电压测量等）。通信命令用来控制双系统通信； （2）数据：数据按半字节传送，依靠握手联络信号MRDY和SRDY实现双系统的同步。 通过四次同步保证数据的正确传送。 主机开始 从机开始 置M_RDY为1 读入S_RDY S_RDY=1? N Y 输出四位数据 置M_RDY为0 读入S_RDY S_RDY=0? N Y 传完8位? 结束 Y N 读入M_RDY M_RDY=1? 置S_RDY为1 Y 读入M_RDY M_RDY=0? Y 读取四位数据 置S_RDY为0 传完8位? N 结束 Y N N 同步 同步 同步 同步 主系统向从系统传送信息的通信过程 主机开始 从机开始 置M_RDY为1 读入S_RDY S_RDY=1? N Y 读取四位数据 置M_RDY为0 读入S_RDY S_RDY=0? N Y 传完8位? 结束 Y N 读入M_RDY M_RDY=1? 置S_RDY为1 Y 读入M_RDY M_RDY=0? Y 输出四位数据 置S_RDY为0 传完8位? N 结束 Y N N 同步 同步 同步 同步 从系统向主系统传送信息的通信过程 （1）双微机系统不需要寻址； （2）差错控制和高层协议（中断控制等）可在各个微机系统的软