接口应用实例讲述.ppt

通讯接口卡设计 接口卡与计算机连接图 设计要求 PC机 管理分站配置以及状态，向接口卡发送分站站表； 接收接口卡传送的数据并进行处理。 接口卡 接收并存储PC机发送的站表数据；按照站表自动呼叫分站； 接收分站数据，存入数据缓冲区 ；如果分站没有应答或应答错误，则认为与该分站通讯故障，将故障状态记录入数据缓冲区； 向PC机传送分站数据。 设计要求 分站 数据采集 向接口卡传输所采集数据 数据传输方式 PC机－接口卡：ISA总线 接口卡－分站：485方式，数据传输速率600bit/s，半双工异步通讯 CPU 8031 接口卡主要接口设备 8031 程序存储器：27256 数据存储器：62256 地址锁存器：74LS373 并行接口：8255 接口卡编址电路 防止程序“跑飞”：看门狗电路 定时计数器：8253 通讯驱动电路 … 接口卡组成原理框图 结构框图 硬件设计部分 8031 采用内部震荡方式，选用11.05MHz的晶体振荡器 选用27256作为外部程序存储器，将8031 引脚接地，迫使系统从外部程序存储器取指 外部中断用于同主机通讯 T0溢出中断用于定时 T1作为波特率发生器（600bit/s) 程序存储器27256 32K×8位的可改写的只读存储器，有 位地址线，存储器的地址空间为 地址线A14~A8依次接8031的P2.6~P2.0，A7~A0通过地址锁存器依次接8031的P0.7~P0.0。 数据线D7~D0直接与8031的P0.7~P0.0连接。 片选信号 线接地，在系统正常工作期间一直保持有效。读允许线 与8031单片机的外部程序存储器读选通信号 线连接，用来控制程序读出。 数据存储器62256 8255 控制逻辑 8255根据PC机的命令控制其工作方式 与接口卡的接口 通过8255通道A和C实现接口卡与PC机间的连接，通道A作为一个8位的双向总线使用，输入输出都是锁存的，PA7~PA0与8031的P0.7~P0.0相联，利用C通道的4位作为控制和状态联络线 8255 8255 （输出缓冲器满）：是8255输出的联络信号，表示PC机已把数据输出到8255的A口。 此引脚接至8031 ,向8031申请中断，接口卡接收PC机数据。 （响应信号）：接口卡发送给PC机的对输出缓冲器满的响应信号，此引脚接至8031的 端口，表示A口的数据已经被接收。 （选通输入）：该引脚接8031的 端口，是接口卡送给PC机的把输入数据锁存进输入缓冲器的控制信号。 IBF（输入缓冲器满）： PC机发送给接口卡的对选通输入的响应信号，用于指示输入数据还没有被PC机取走，该引脚接P1.5端口，用于接口卡的查询。 8255 与主机接口 CPU本身的驱动能力有限，采用总线驱动器以减少CPU的负载。 74LS245用于数据总线双向驱动 74LS244用于地址总线和三态控制线单向驱动。 编址电路 接口卡与分站通讯电路 软件设计部分 数据存储器存储数据地址分配 状态表缓冲区 存放分站的配置状态，分站激活为37H，分站挂起为0；分站1：1001H；分站2：1002H；分站3：1003H；… 故障表缓冲区 存放分站的故障状态，分站激活为37H，分站挂起为0；分站1：2001H；分站2：2002H；分站3：2003H；… 分站数据缓冲区 分站1：3040H；分站2：3080H ；分站3：30C0 H；… 2FFFH单元 存放与主机通讯时主机发送来的站号，接口卡根据该站号向主机发送数据。 2FFEH单元 存放系统连接的分站数。 接口卡工作流程 初始化8031 设置串口工作模式（模式3）及控制字SCON，T1作为波特率发生器（模式2），T0用于定时（模式1） ，初始化控制字寄存器TMOD 初始化缓冲区 设分站均处于激活状态、通讯正常，状态表缓冲区及故障表缓冲区置常数37H；数据缓冲区3040H～3800H清零，8031内RAM的0区R6寄存器存放分站个数 2FFFH单元：存放与主机通讯时主机发送来的站号，接口卡根据该站号向主机发送数据。 2FFEH单元：存放系统连接的分站数。 接口卡工作流程 同分站通讯 通过8031串行口TXD发出一个地址字节，置分站TB8为1，引发所有分站串口中断，各分站在其中断服务程序中判断该地址是否与自身一致，若一致则与接口卡进行数据通讯，否则结束服务，接口卡以接收到的应答信号判断呼叫分站是否存在通讯故障 接口卡收到正确的应答信号开始接收数据，此期间不允许PC机向接口卡申请中断，此时 是禁止的，通讯接口卡与任何一个分站交换完数据后开放