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基于51单片机串口通讯多路采集系统 　　摘要：本文给出了一种基于51单片机串口连接的多路采集系统设计方案，介绍了多路采集系统的完整结构、串口电路设计方法，详细描述了主、从机工作流程和自行设计的串口数据通信协议。 　　关键词：多路采集；51单片机；串口；协议 　　中图分类号：TP274.2 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)01-0000-02 　　Multi-channel Acquisition System Based on the Serial Communication 51 MCU 　　Liu Peng 　　(College of Computer Science,Yangtze University,Jingzhou434023，China) 　　Abstract:This paper presents a method of the multi-channel acquisition system based on 51 MCU serial port,introduces the multi-channel acquisition system structure,and the design method of serial port circuit,a detailed description of the host and slave working process and design of serial data communication protocol. 　　Keywords:Multi-channel acquisition;51 MCU;serial port;protocol. 　　一、多路采集系统结构 　　多路采集系统是由上位机和各个采集节点组成，都采用RS232串行通信标准。系统采用一台单片机作为主机，各个采集结点作为从机的“一对多”数据传输方式。主机的RXD端和所有从机的TXD端相连，主机的TXD端和所有从机的RXD端相连。主机发出的信号可以被所有从机接收，从机发出的信号只能被主机接收，从机间不能相互通信。主机轮流查询从机采集的数据，通过液晶屏实时显示，并可根据设定实现异常情况报警提示等功能。作为从机的各个采集节点则是由单片机、信号采集部分和串口通讯三部分组成部分。只要选用不同的传感器和相应的信号处理电路，就可以适合不同信号的采集。 　　二、主、从机通讯接口设计 　　主、从机中都使用美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机AT89C51，片内含4K可反复擦写Flash，128×8bit内部RAM，32个双向I/O口线，3个16位可编程定时/计数器中断，片机自带看门狗、双数据指针，8个中断源，全双工可编程UART串行通道。由于主、从机之间通讯采用RS232串行通信标准，所以它们的通信接口部分都采用相同的硬件设计。通讯接口采用标准的RS232接口，使用MAX232进行电平转换。单片机及串口通讯电路原理图如图1所示。 　　二、串口通信协议设计 　　 　　图2 ???、从机工作流程 图1 单片机及串口通讯电路 　　（一）主机工作流程。主机的工作流程如图2所示。在主机初始化阶段需要完成串口设置，串口采用中断工作方式，波特率为9600，建立从机地址表，。主机接收数据采用轮循方式，当正确接收到一个从机数据后，主机再给下一从机发送数据请求帧。数据校验不正确或数据帧中数据不是有效数据，都会向从机发送请求重发帧，并将该从机当作错误节点进行处理。（二）从机工作流程。从机的工作流程如图2所示。从机初始化阶段也将串口设置为中断工作方式，波特率为9600。从机将采集数据存放在发送缓冲区，并一直处于被叫状态，当接收到主机发送的请求数据帧后或请求重发帧，才发送数据帧。只有接收到主机的确认帧后，从机才清除发送缓冲区数据，启动下一次采集。（三）串口数据通信协议。根据数据传输的需要，自行设计了串口数据通信协议，将数据组帧后发送。利用此协议发送数据时，采用请求发送/发送/确认/重发方式。即发送一数据帧，一个确认，在指定时间内没有收到确认信息，则从机重发数据帧。数据帧定义如下： 　　其中，帧头固定为0xABH；主、从机地址长度为一个字节，主机默认地址为0xFFH ，从机地址从0x00H顺序编码，最多有255个。采用和校验方式，保证数据正确传输。累加发送或接受的数据，当和的值大于0xFF时，将和值置0继续和运算。帧类型定义及相应帧数据格式如下表所示： 　　 　　从机接收到主机发送的数据帧后判断和发送的部分程序代码如下： 　　void read_buffer() 　　{ 　　unsigned char RECEIVE_buffer; /*得到本机