摘要。主从式总线结构是构造有主控结点的mcs-96分布式多单片机系统的一种主要拓扑结构，文中分析了该系统中通信功能的实现方法，控讨了通信中同步问题、广播功能、数据转发、冲突处理和故障屏蔽的解决方案。

关键词：mcs-96系列单片机i主从式总线结构-分布式多机系统}串口

中图分类号tp368.2    文献标识码．a    文章编号11001-6848(2000)03-0050-03

    在构造分布式多单片机系统时，主从式总线结构是经常使用的一种网络拓扑结构，主要适用于具有主控结点的分布式控制系统。这种结构下，系统的基本开销、通信开销、程序开销和可靠性比较均衡，系统的构建简单灵活。

    在主从式总线结构分布系统中，所有的单片机结点都挂接在串行总线上，系统管理程序则集中在主机结点上执行。若从机需要使用管理程序提供的功能，则应向主机提出请求并发送信息。若管理程序要对从机进行控制或向从机回复处理结果，则由主机向从机发送信息。因此，系统的协同处理主要依赖于通信功能的实现，即主机与多个从机之间的相互通信。

    mcs- 96分布式多机系统的机间通信功能是通过各结点机的全双工串行通信接口实现的。对于主从式总线结构的系统而言，其通信线路的连接方式如图1所示，即：通过总线，将主机的串口发送端txd与所有从机的串口接收端rxd相连，主机的串口接收端rxd与所有从机的串口发送端txd相连。

   

mcs-96串口采用ttl电平，信号的传输距离很短，可通逆电平转换，用rs-232c、rs-422a 等异步串行通信的标准接口总线进行数据传输，以增加通信距离，提高数据传输率。对于结点更分散、通信距离更长的情况，还可使用调制解调器来实现数据的远程传输。

    在主从式总线结构的多机系统中，主机与所有mcs-96主从式总线结构多机系统通信的研究刘景森李煜从机间的相互通信由串口模式2和模式3共同完成。当串口置于模式2时，串行帧格式包括1个起始位（o电平）、8个数据位(do～d7)、1个可编程的第9数据位(d8)和1个停止位（1电平），共11位数据。接收数据时，若收到数据的d8 -1，则产生串口中断，予以接收；若收到数据的d8=o，则不产生串口中断，予以丢弃。当串口置于模式3时，串行帧也是11位数据，格式与模式2相同，但此时d8是奇偶校验位，收到数据无论d8=0还是d8—1，都将产生串口中断，予以接收。

    利用以上特点，通信开始时主机串口设置为模式3，各从机串口设置为模式2。主机向某一从机结点发送数据时，先发一地址帧，地址帧的d8-1、do～d7为该从机的地址；工作于串口模式2的所有从机都能接收此地址，与本机地址编号相同者被选中，被选中的从机立即：转入串口模式3；主机接着发送数据帧，数据帧的d8=0、do～d7为数据；被选中的从机工作于模式3，可产生串口中断，接收这些数据；未被选中的从机仍工作于模式2，不能产生串口中断，接收这些数据；未被选中的从机仍工作于模式2，不能产生串口中断，不能接收逮些数据，仍继续本机事务的处理；数据传送一旦结束，被选中的从机立即恢复到通信开始时的串口设置，重新转回模式2。从机向主机结点发送数据时，可直接发送数据帧，由于主机工作于模式3，故能够产生串口中断，接收这些数据。另外，主从机通信时应约定好应答信息，以保证主机知道自己与哪台从机进行了数据交换。

    依据上述原理，可方便地设计出主、从机结点的通信程序。对于mcs-96分布式多机系统而言，通信程序主要包括：串口引脚的使能，其中iocl(16h)的d5置1为txd使能，sp - con (11h)的d3置1为rxd使能；串口模式的设置，即sp—con(11h)的dl～do设置；波特率的设置，即baud—rate (oeh)设置，该寄存器为16位，只能按字节写入，先写低8位，后写高8位，其中d14～do为波特率，d15置1时选用xtal1内部时钟作为输入频率，d1