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单片机在波特率变换器中的应用

来源:中电网 / 作者:北京航天动力研究所 郑大生 孙文英 翟丽婷?? 2006年12月30日 ?? 收藏0

?????? 在一些复杂的系统中,系统与分系统、分系统与设备等之间存在数据的传递问题,往往采用通信的方式来解决。由于分系统、没备等通信波特率的不同,特别是一些特殊波特率设备的存在,使得系统中设备间的相互通信不易实现。例如,在一个系统中,上位机接收某一设备的数据,如图1所示,设备l和设备2采用的是172.8 kbps的波特率,而上位机用VB编程,其通信波特率为115.2 kbps、128 kbps或256 kbps,等,这样设备之间就不能相互通信,给设计带来困难。为了解决上述问题,采用双单片机电路,设计了波特率变换器,将接收波特率为172.8 kbps的数据,转换成波特率为115.2 kbps的输出,从而使不同波特率设备之间的通信成为可能。

多设备系统通信示意图

?????? 1 波特率变换电路

?????? 波特率变换电路如图2所示。电路采用2片单片机89C5l作为电路的核心,利用单片机的UART串行口与

相关设备通信。单片机u1_L.(接波特率低的设备)与波特率为115.2 kbps的设备通信,单片机U2_H(接波特率高的设备)与波特率为172.8 kbps的设备通信。Ul_I,与U2_H的通信采用并行口方式,以加快Ul_I。与U2_H之间数据传递的速率。U1_L与U2_H的通信可以采用中断查询的方式,也可以采用握手查询的方式进行数据传递。

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波特率变换电路
?????? 电路采用2片75176接口驱动芯片组成一个RS-422通信接口。U3和U4组成的通信接口与115.2 kbps的设备相连,U5和U6组成的通信接口与172.8 kbps的设备相连,通信接口采用中断技术。波特率变换器工作原理如下:U1_I。从串行口收到设备的数据后,从Pl口输出数据,并通知U2_H取数,U2_H取到数据后向设备发出数据,同时通知Ul_I.已取走数据,为U1一L下一次输出数据做准备。当U2_H从串行口收到设备的数据后,查询U1_I,是否允许接收数据,如允许接收数据,U2_H从P1口输出数据,并通知Ul_L取数,Ul_L取到数据后向设备发出数据,同时通知U2_H已取走数据,为U2_H下一次输出数据做准备;如Ul_L不允许接收数据,则U2_H暂缓送数。

?????? 2 波特率变换器的应用

?????? 波特率变换器在应用中,根据使用情况可以分为单向传送和双向传送。两单片机之间的数据传递可以采用中断方式.也可以采用查询方式。如采用查询方式,编程时利用P2口的几位作为查询信号,实现单向或双向传送。

?????? 2.1 单向传送

?????? 单向传送就是通信口的数据流只向一个方向,即从Ul_L接收到的数据,从U2_H发送出去,或从U2_H接收到的数据,从Ul_L发送出去。用这种方式进行软件编程比较简单。现以U1_L只接收外部设备数据,U2_H只向外部设备发送数据,采用查询方式为例,两单片机之间数据传送的流程图如图3所示。其中Ul_L的P2.2作为向U2_H传送新数据的查询信号(U2_H的P2.5),P2.2=“0”表示有新的数据,P2.2=“1”表示没有新的数据;U2_H的P2.2作为接收U1_L数据的查询信号(U1_L的P2.5),P2.2=“O”表示可以接收新的数据,P2.2=“1”表示不能接收新的数据。如果采用中断方式,两单片机的查询信号更简单,只要Ul_L查询U2_H是否可以接收数据的信号就可以,U2_H无需查询U1_L的查询信号。

单片机单向数据传送流程图
?????? 2.2 双向传送

?????? 双向传送就是通信口可以同时接收数据和发送数据,数据流是双向的,Ul_L和U2_H既接收数据也发送数据。这种方式软件编程比较复杂,特别是双向传送数据采用查询方式时。单片机之间的查询信号就更加复杂了。现以双向查询方式为例,两单片机之间数据传送的流程图如图4所示,U2_H的流程与U1_L一样。其中U1_L向U2_H传送数据时的查询信号与单向传送的定义一样,U2_H的P2.3作为向U1_L传送新数据的查询信号(U1_L的P2.4),P2.3=“0 ”表示有新的数据,P2.3=“l”表示没有新的数据;Ul_L的P2.3作为接收U2_H数据的查询信号(U2_H的P2.4),P2.3=“O”表示可以接收新的数据,P2.3=“1”表示不能接收新的数据。如果采用中断方式,查询信号可以减少,编程可以简化。


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单片机? 波特率? 系统分析?

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