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UM3758-108编/解码器在串行通信中的应用


件电路设计非常简单。该器件允许两个端口独立地对存储器单元进行存取操作,且由于存储器内部特殊的单元电路设计,端口双方同时对同一个单元进行读操作时无需促裁逻辑;但当端以方同时对同一单元进行读/写或写/写操作时,仍会发生竞争。解决读/写冲突的一个简单办法是执行冗余的读周期,也可使用“邮箱”传送状态信息方式进行软件仲裁,这种方法需给每个端口分配一个字节,用以写入状态信息,以告知对本端正在进行的操作。对于写/写冲突,可给双方分配固定的单元空间,另外,再给每一组数据分配校验和字节,以确保正确的数据交换。图3中DS1609一侧与89C51CPU相连,另一侧通过三态缓冲器与扩展总线相连。
  
  图4为PC机与80C51单片机使用编/解码器实现通信的示意图。UM3758-108A的A0~A9是地址输入端,每位可有三种状态:高电平、低电平、开路。利用其不同的组合可产生310种不同的编码。二态时也有210种不同的编码。智能扩展卡需不断寻址各个下位机,所以利用锁存器将数据输出给编/解码器的地址端,以此可灵活地寻址各个下位机。为了简化起见,图4中省去了一个锁存器,将A8、A9直接悬空。UM3758-108A片内具有数据锁存能力,无需加锁存器,但需加双向缓冲器以收发数据。下位机端的编码地址用微型开关SW设置,也可用锁存器输出编码地址;但这样做需在下位机工作前,将编码地址由面板输入,和其它需要设定的参数一起保存在存储器(如EEPROM)中,然后再由锁存器输出。后者增加了下位机地址编码的灵活性,但也加重了编程负担。图4中,智能I/O扩展卡用74LS273作为扩展接口,以锁存要寻址的下位机地址,用74LS245收发数据。P1.0为发送数据选择端:P1.0为低电平时,接口处于接收状态;
  
  
  
  为高电平时,处于发送状态。因此,初始化时,上、下位机的两个接口均应置成接收状态。每个接口的TX/RX端除了作为发送端外,还作为该接口接收正确与否的状态指示端。如果接收正确,该接口输出低电平;否则,为高电平。此端口可作为向CPU发出中断请求的信号。为此,发送数据时,应先关闭接收中断,发送完毕,再打开接收中断。
  
  该通信为半双工方式,且只能由上位机发起,下位机不主动申请通信。当处于轮询状态时,上位机根据下位机的编码地址,向下位机发送呼叫帧。每台下位机都由编/解码器接收并判断,但只有地址相符的下位机才发生中断接收数据,并建立和上位机的联系,以此接收上位机的命令和参数,或将采集的数据上传。由于这种通信方式无差错控制,因此应根据传输速率,精确定时,保证每个发送周期相同的编码信号连续发送3次,以提高通信的可靠性。
  
  使用编/解码器实现PC机与单片机的通信,波特率设置为2400baud,通信距离可达5km以上;不仅可用于数据采集系统、LED屏幕显示系统等有线通信方式,也可采用红外(IR)、超声波(US)等用于无线通信方式,以此可突破地理因素的局限。这种通信方式不仅传输距离远、抗干扰性通强、可靠性高、成本低,而且连接简单、使用方便;通信过程仅仅是读写I/O口的简单操作,编程简单,易于实现。
  
  图4
  
  结语
  
  本文提出了一种适用于PC机与多单片机之间的串行通信实现方法。该方法采用UM3758-108A编/解码芯片实现双工传输,采用DS1609芯片实现智能卡和上位机的批量数据交换,实现了数据传输与数据处理功能的分离,使它们各司其职,保证了系统的实时性,也有效解

《UM3758-108编/解码器在串行通信中的应用(第2页)》
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