avr单片机串口多机通讯及实例

2016-10-07来源: eefocus关键字:avr单片机  串口  多机通讯
    在多机通信过程中,所有设备的 RS232接口是并在通信线上的,其中只能有一个设备为主机,其他为从机,通信由主机发起。数据帧一般采用1位起始位、9位数据位,其中第9位(RXB8)被用作为表征该帧是地址帧还是数据帧。当帧类型表征位为“1”时,表示该帧数据为一个地址帧;当帧类型表征位为“0”时,表示这个帧为一个数据帧。

  在AVR中,通过设置从机的UCSRA寄存器中标志位MPCM,可以使能USART接收器对接收的数据帧进行过滤的功能。如果使能了过滤功能,从机接收器对接收到的那些不是地址信息帧的数据帧将进行过滤,不将其放入接收缓冲器中,这在多机通信中有效的方便了从机MCU处理数据帧程序的编写(同标准51 结构相比)。而发送器则不受MPCM位设置的影响。
  多机通信模式允许多个从机并在通信线路上,接收一个主机发出的数据。通过对接收到的地址帧中的地址进行解码,确定哪个从机被主机寻址。如果某个从机被主机寻址,它将接收接下来主机发出的数据帧,而其它的从机将忽略数据帧,直到再次接收到一个地址帧。(从机地址是由各个从机自己的软件决定的)。
  对于在多机通信系统中的主机MCU,可以设置使用9位数据帧结构(UCSZ=7)。当发送地址帧时,置第9位为“1”;发送数据帧时,置第9位为 “0”。在这种情况下,从机也必须设置成接收9位数据帧结构。
  多机通信方式的数据交换过程如下:
    1)设置所有从机工作在多机通信模式(MPCM=1)。 
    2) 通信开始是由主机先发送一个地址帧,如8位数据为0X01(1号从机地址),第9位=“1”,呼叫1号从机。
    3)所有从机都接收和读取该主机发出的地址帧。在所有从机的MCU中,RXC标志位被置位,表示接收到地址帧。
    4)每一个从机MCU读UDR寄存器,并判断自己是否被主机寻址。如果被寻址,清UCSAR寄存器中的MPCM位,等待接收数据;否则保持MPCM为 “1”,等待下一个地址帧的接收(该步应由用户软件处理实现):
      A)作为1号从机的MCU处理过程为:收到地址帧后,判定读取UDR数据0X01为自己的地址,将MPCM位置“0”,接收之后所有主机下发的数据帧,直到下一个地址帧为止。 
      B)其它从机MCU的处理过程:收到地址帧后,判定读取UDR数据0X01不是自己的地址,将MPCM位置“1”,这样他们将忽略主机随后发送的数据帧,直到主机再次发送地址帧。
    5)当被寻址的从机MCU接收完最后一个数据帧后,将MPCM位置位,等待下一个地址帧的出现(该步也应由用户软件处理实现),然后从步骤2开始重复。

 

[转]例子;

  通讯规则: 
   1:时钟7.3728 MHz/波特率9600/9个数据位/奇 校验/1个停止位/硬件多机通讯功能/ 
   2:通讯连接采用硬件MAX485,双向单工 
   3:每个上行/下行的数据包的字节个数都是一样的(通讯数据量) 
   4:每个上行/下行的数据包都采用CRC8校验 
   5:数据接收采用中断+查询的方式 
   6:总是由主机向从机发送一个数据包,从机收到数据包后向主机回复一个数据包 
   7:不管是主机还是从机,如果收到的数据包有任何错误,都将丢弃该数据包,等 效于没有接收 
   8:从机之间不能相互通讯,必须通过主机才能交换数据 
   9:无效地址是0,主机地址是1,从机地址是2.3.4......广 播地址是255 
*/ 
#include  
#include  
#include  
#include      //CRC校验函数就在这个文件里面   

#define    amount 10    //设定通讯数据量(包括1个 地址帧,n个数据帧,1个校验帧) 

unsigned char   send[amount];            //发件箱 
unsigned char inbox[amount];            //收件箱 
unsigned char n=0;                      //记忆中断次数 

//-------------------------------------------------------------------- 
interrupt[12] Rxd_isr(void)             //接收中断 
{   
   unsigned char ERROR=0; 
   if( UCSRA&4 || UCSRA&16 ) ERROR=1; //奇偶效验错误或者帧错误就记录下来    
   inbox[n]=UDR;                        //保存到收件箱 
   n++;                                  //记忆中断次数 
   if(ERROR) inbox[0]=0;                 //如果通讯有错,收 件箱的地址帧就标记成无效地址0 


//--------------------------------------------------------------------- 
void main(void) 

   usart_init();                          //串口初始化 
   UCSRA=0;                             //主机关闭地址筛选功能(多 机通讯功能) 
   #asm("sei")                           //打开全局中断 
   while(1) 
   { 
     //-------------与从机2对话,与其他从机对话与下面的 程序类似------------------- 
     n=0;                                //中断次数清0 
     inbox[0]=0;                         //收件箱地址清0 
     //请更新准备发送的数据 
     //send[1]=?   
     //...... 
     //send[n]=? 
     send[0]=2;                          //改变这个地址就可以实现与某个从机对话 
     send[amount-1]=crc8(send,amount-1);       //计算发件箱的crc8校 验码 
     usart_out(send,amount);                          //将发件箱的数据send[]发 送出去; 
     
     //等待,从机接收到数据后会回复数据的,如果是10个 字节数据量,不能少于13ms!!! 
     //这个时间由人工计算,要考虑从机由于各种中断延长回复时间的可能 
     
     delay_ms(15); 
     
     //if(n<3) 如果接收到的数据还不到3个,那么就是通讯线路故障 
     
     //如果收件箱已经收到amount个数据,并且crc8校 验成功就... 
     if(n==amount && inbox[amount-1]==crc8(inbox,amount-1)) 
       { 
         if(inbox[0]==1)                 //如果收件箱地址帧属于本机就运行下面的测试 代码 
           { 
             DDRD.3=1; 
             PORTD.3=1; delay_ms(10); 
             PORTD.3=0; delay_ms(990); 
           } 
           
         if(inbox[0]==255) 
           { 
             //请在这里添加收到广播数据的处理程序 
           } 
       }               
   } 
}    //end 

--------------------------------------------------------------------------------- 
从机 
--------------------------------------------------------------------------------- 
#include  
#include  
#include  

#define    amount 10     //设定通讯数据量(包括1个 地址帧,n个数据帧,1个校验帧)   
#define    address 2     //请在这里设定本机地址 

unsigned char   send[amount];                      //发件箱 
unsigned char inbox[amount];                      //收件箱 
unsigned char n=0;                                //记忆中断次数 

interrupt[12] Rxd_isr(void)                       //接收中断 
{   
   unsigned char ERROR=0; 
   if( UCSRA&4 || UCSRA&16 ) ERROR=1;              //记录 奇偶效验错误或者帧错误 
   inbox[n]=UDR;                                   //把接收到的数据保存到 收件箱 
   n++;                                            //记忆接收的次数 
   if(ERROR)                                       //如果通讯有错.... 
     { 
       n=0;                                        //接收计数清0 
       inbox[0]=0;                                 //把地址改为无效地址0 
       UCSRA|=0x01;                                //重新打开接收器的地址 帧筛选功能 
     } 
   
   //如果地址匹配本机或者是广播地址就关闭地址筛选(多机通讯)功能   
   if(inbox[0]==address ||inbox[0]==255) UCSRA&=254; 
   
   if(n==amount)                                   //接收到amount个 数据以后... 
     {   
       n=0;                                        //接收计数清0 
       UCSRA|=0x01;                                //重新打开接收器的地址 帧筛选功能 
       if(inbox[amount-1]==crc8(inbox,amount-1))   //如果crc8校 验正确就... 
         {    
           if(inbox[0]==address)                   //如果地址匹配本机就回 复数据 
             {   
               send[0]=1;                          //发件箱地址指向主机 
               send[amount-1]=crc8(send,amount-1);//产生发件箱的crc8校 验码 
               usart_out(send,amount);             //发送发件箱的数据包send[] 
               //请在这里备份你的收件箱信息 
             } 
           if(inbox[0]==255)                       //如果是广播地址就... 
             { 
               //请在这里添加你的代码 
               //收到广播数据请不要回复 
             } 
         } 
     } 


void main(void) 

   usart_init(); 
   #asm("sei") 

   while (1) 
         { 
           //send[1]=? 
           //...... 
           //send[n]=? 
         }; 



--------------------------------------------------------------------------------- 
usart.h文件 
--------------------------------------------------------------------------------- 
//波特率9600/9个数据位/1个停止位/奇校验/收 发开启/接收中断 
void usart_init(void) 
      {   
        UCSRA=0x01; 
        UCSRB=0x9C; 
        UCSRC=0xB6; 
        UBRRH=0x00; 
        UBRRL=47; 

        PORTD.4=0;                       //MAX485平时工作在接收状态 
        DDRD.4=1; 
      } 

//----------------------------------------------------------- 
//从数组datas[]的首地址开始发送amount个数据,其 中第0个数据是地址帧,其他是数据帧 
void usart_out(unsigned char *datas,unsigned char n) 
      { 
        unsigned char i=0;   
        PORTD.4=1;                       //使MAX485处 于发送状态 
        while(i              {   
               if(i==0) UCSRB|=1; else UCSRB&=254;    
               UDR=*(datas+i);          //装载数据开始发送 
               while((UCSRA&64)==0);    //等待发送结束 
               UCSRA|=64;               //清除发送结束标志 
               i++;                      //发送次数统计 
             } 
        PORTD.4=0;                       //使MAX485处 于接收状态 
      }    

--------------------------------------------------------------------------------- 
crc8校验程序 
--------------------------------------------------------------------------------- 
unsigned char crc8(unsigned char *ptr, unsigned char len)   

   unsigned char i; 
   unsigned char crc=0; 
   while(len--!=0)   
    { 
      for(i=1; i!=0; i*=2) 
       { 
         if((crc&1)!=0) {crc/=2; crc^=0x8C;} 
         else crc/=2; 
         if((*ptr&i)!=0) crc^=0x8C;      
        }   
      ptr++; 
     } 
return(crc); 
}

关键字:avr单片机  串口  多机通讯

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/article_2016100730158.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:关于atmega8发热问题的解决
下一篇:AVRGCC中将变量定义在flash空间的方法(大数据存储)

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

AVR单片机——中断系统

中断的优点中断函数只在中断触发源触发的时候才会执行,其他时间不执行. 如果不使用中断而且如果要根据某个端口的变化而作相应的函数操作,就必须不断地查询端口的信号,而中断不用,只要端口一有变化,就会系统就会自动进入中断函数, 我觉得这就是中断的目的,也是优点.中断优先级1) AVR单片机在同一个优先级中,中断向量入口地址越低,其优先级越高。AVR单片机在响应中断以后,会禁止系统响应其余中断。如果程序需要在某个中断服务程序中响应其它中断事件,可以在该中断服务程序中用重新使能全局中断即可。否则,AVR单片机只有在退出中断进程时,才重新使能全局中断。2) AVR(至少是ATmega16)单片机采用固定的硬件优先级方式,不支持通过软件
发表于 2018-11-20
AVR单片机——中断系统

高手总结!AVR单片机学习笔记

下面是自己在学习AVR单片机时的学习经验,分享出来给大家,一起学习。1、  AVR单片机采用RISC架构,8051单片机采用CISC架构。前者速度为后者的2~4倍,为流水线操作指令2、  AVR单片机有32个通用寄存器(地址在RAM区从$0000开始到$001F),其中有6个(最后6个)合并为3个16位的X,Y,Z寄存器,用来存放地址指针,Z寄存器还可以寻址程序存储器3、  哈佛结构,131条机器指令4、  延迟开机功能5、  内部自带RC振荡器,可提供1/2/4/8MHZ的工作时钟6、 
发表于 2018-11-20

AVR单片机ATMEGA8 USART的使用

;       [Bus Signal]  TX, RX, CK    USART支持同步模式,因此USART 需要同步始终信号USART_CK(如STM32 单片机),通常情况同步信号很少使用,因此一般的单片机UART和USART使用方式是一样的,都使用异步模式。在博主目前的项目中使用通信主要是通过RS485协议来进行通信,RS485通信是工业上非常常见的半双工异步通信典型通信协议,特征是通信的设备都挂载到主线上,使用差分信号来判断收发,且同一时刻只能进行一个功能(收信息或者发信息)那么在博主这边的软件处理方式如下;首先要
发表于 2018-07-16

AVR单片机中ATmega8的AD转换探究

AD采集最好要满足的条件:采样频率不小于被采集信号最高频率的两倍,则采样输出信号就可以无失真的重新啊还原输入信号,通常的实际应用中,采样频率为采集最高频率的5-10倍。AD芯片的数据输出方式有串行和并行两种方式,对于AVR单片机来说A/D芯片和AVR单片机接口是需要考虑的一些问题:(1)模拟信号输入的连接:单端输入时,VIN+引脚直接与信号输入连接,VIN-接地。差分输入时,单端输入正信号,VIN+引脚直接与信号连接,VIN-引脚接地。单端输入负信号,VIN-引脚与信号连接,VIN+引脚接地。(2)数据输入线与系统总线的连接:有可控制的三态输出门时候可以直接和系统总线连接,没有输出门的时候要通过I/O口进行连接。(3)启动信号
发表于 2018-07-16

AVR单片机ATmega8工业总线项目的通信处理以及实现

; 0xff);  ADC6delay_us(10);ADCSRA|=0xE7;     //128分频while ((ADCSRA & 0x10)==0);ADCSRA|=0x10;return ADCW;}不理解的同学可以查询AVR单片机ATmega8的数据手册进行查询。(5)以上就是博主的串口助手接收的数据帧,7台设备接入总线。定时发送,一帧一帧的完整发送成功了。
发表于 2018-07-16

AVR单片机中断的学习探究(外部中断与内部中断)

最开始的一点,所有中断的配置都必须要打开全局中断控制#asm(“sei”) //打开SREG的全局使能I置位首先博主先探究了一下AVR单片机的外部中断。外部中断需要用的必须先看原理图的INT0 INT1的引脚。因为外部中断是通过这两个引脚来触发,只要使能引脚,而且配置引脚为输出方式,电平如果发生合适的变化(具体通过高低电平还是上升沿下降沿控制是通过MCUCR寄存器来控制),中断便会触发。配置外部中断相应的寄存器初始化的步骤--写在init.c中:(1)还是第一点,打开全局中断使能位;(2)配置MCUCR寄存器,通过控制寄存器的位数来控制具体由什么信号来触发中断;(3)配置通用中断控制寄存器 GICR:控制哪一个外部中断使能
发表于 2018-07-16

小广播

何立民专栏

单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved