avr單片機串口多機通訊及實(shí)例
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在A(yíng)VR中，通過(guò)設置從機的UCSRA寄存器中標志位MPCM，可以使能USART接收器對接收的數據幀進(jìn)行過(guò)濾的功能。如果使能了過(guò)濾功能，從機接收器對接收到的那些不是地址信息幀的數據幀將進(jìn)行過(guò)濾，不將其放入接收緩沖器中，這在多機通信中有效的方便了從機MCU處理數據幀程序的編寫(xiě)（同標準51 結構相比）。而發(fā)送器則不受MPCM位設置的影響。
多機通信模式允許多個(gè)從機并在通信線(xiàn)路上，接收一個(gè)主機發(fā)出的數據。通過(guò)對接收到的地址幀中的地址進(jìn)行解碼，確定哪個(gè)從機被主機尋址。如果某個(gè)從機被主機尋址，它將接收接下來(lái)主機發(fā)出的數據幀，而其它的從機將忽略數據幀，直到再次接收到一個(gè)地址幀。（從機地址是由各個(gè)從機自己的軟件決定的）。
對于在多機通信系統中的主機MCU，可以設置使用9位數據幀結構（UCSZ=7）。當發(fā)送地址幀時(shí)，置第9位為“1”；發(fā)送數據幀時(shí)，置第9位為 “0”。在這種情況下，從機也必須設置成接收9位數據幀結構。
多機通信方式的數據交換過(guò)程如下：
1)設置所有從機工作在多機通信模式（MPCM=1）。
2) 通信開(kāi)始是由主機先發(fā)送一個(gè)地址幀，如8位數據為0X01（1號從機地址），第9位=“1”，呼叫1號從機。
3)所有從機都接收和讀取該主機發(fā)出的地址幀。在所有從機的MCU中，RXC標志位被置位，表示接收到地址幀。
4)每一個(gè)從機MCU讀UDR寄存器，并判斷自己是否被主機尋址。如果被尋址，清UCSAR寄存器中的MPCM位，等待接收數據；否則保持MPCM為 “1”，等待下一個(gè)地址幀的接收（該步應由用戶(hù)軟件處理實(shí)現）：
A)作為1號從機的MCU處理過(guò)程為：收到地址幀后，判定讀取UDR數據0X01為自己的地址，將MPCM位置“0”，接收之后所有主機下發(fā)的數據幀，直到下一個(gè)地址幀為止。
B)其它從機MCU的處理過(guò)程：收到地址幀后，判定讀取UDR數據0X01不是自己的地址，將MPCM位置“1”，這樣他們將忽略主機隨后發(fā)送的數據幀，直到主機再次發(fā)送地址幀。
5)當被尋址的從機MCU接收完最后一個(gè)數據幀后，將MPCM位置位，等待下一個(gè)地址幀的出現（該步也應由用戶(hù)軟件處理實(shí)現），然后從步驟2開(kāi)始重復。
[轉]例子；
通訊規則:
1:時(shí)鐘7.3728 MHz/波特率9600/9個(gè)數據位/奇 校驗/1個(gè)停止位/硬件多機通訊功能/
2:通訊連接采用硬件MAX485,雙向單工
3:每個(gè)上行/下行的數據包的字節個(gè)數都是一樣的(通訊數據量)
4:每個(gè)上行/下行的數據包都采用CRC8校驗
5:數據接收采用中斷+查詢(xún)的方式
6:總是由主機向從機發(fā)送一個(gè)數據包,從機收到數據包后向主機回復一個(gè)數據包
7:不管是主機還是從機,如果收到的數據包有任何錯誤,都將丟棄該數據包,等 效于沒(méi)有接收
8:從機之間不能相互通訊,必須通過(guò)主機才能交換數據
9:無(wú)效地址是0,主機地址是1,從機地址是2.3.4......廣 播地址是255
*/
#include
#include
#include
#include
#define amount 10 //設定通訊數據量(包括1個(gè) 地址幀,n個(gè)數據幀,1個(gè)校驗幀)
unsigned char send[amount]; //發(fā)件箱
unsigned char inbox[amount]; //收件箱
unsigned char n=0; //記憶中斷次數
//--------------------------------------------------------------------
interrupt[12] Rxd_isr(void) //接收中斷
{
unsigned char ERROR=0;
if( UCSRA&4 || UCSRA&16 ) ERROR=1; //奇偶效驗錯誤或者幀錯誤就記錄下來(lái)
inbox[n]=UDR; //保存到收件箱
n++; //記憶中斷次數
if(ERROR) inbox[0]=0; //如果通訊有錯,收 件箱的地址幀就標記成無(wú)效地址0
}
//---------------------------------------------------------------------
void main(void)
{
usart_init(); //串口初始化
UCSRA=0; //主機關(guān)閉地址篩選功能(多 機通訊功能)
#asm("sei") //打開(kāi)全局中斷
while(1)
{
//-------------與從機2對話(huà),與其他從機對話(huà)與下面的 程序類(lèi)似-------------------
n=0; //中斷次數清0
inbox[0]=0; //收件箱地址清0
//請更新準備發(fā)送的數據
//send[1]=?
//......
//send[n]=?
send[0]=2; //改變這個(gè)地址就可以實(shí)現與某個(gè)從機對話(huà)
send[amount-1]=crc8(send,amount-1); //計算發(fā)件箱的crc8校 驗碼
usart_out(send,amount); //將發(fā)件箱的數據send[]發(fā) 送出去;
//等待,從機接收到數據后會(huì )回復數據的,如果是10個(gè) 字節數據量,不能少于13ms!!!
//這個(gè)時(shí)間由人工計算，要考慮從機由于各種中斷延長(cháng)回復時(shí)間的可能
delay_ms(15);
//if(n<3)如果接收到的數據還不到3個(gè)，那么就是通訊線(xiàn)路故障
//如果收件箱已經(jīng)收到amount個(gè)數據,并且crc8校 驗成功就...
if(n==amount && inbox[amount-1]==crc8(inbox,amount-1))
{
if(inbox[0]==1) //如果收件箱地址幀屬于本機就運行下面的測試 代碼
{
DDRD.3=1;
PORTD.3=1; delay_ms(10);
PORTD.3=0; delay_ms(990);
}
if(inbox[0]==255)
{
//請在這里添加收到廣播數據的處理程序
}
}
}
} //end
---------------------------------------------------------------------------------
從機
---------------------------------------------------------------------------------
#include
#include
#include
#define amount 10 //設定通訊數據量(包括1個(gè) 地址幀,n個(gè)數據幀,1個(gè)校驗幀)
#define address 2 //請在這里設定本機地址
unsigned char send[amount]; //發(fā)件箱
unsigned char inbox[amount]; //收件箱
unsigned char n=0; //記憶中斷次數
interrupt[12] Rxd_isr(void) //接收中斷
{
unsigned char ERROR=0;
if( UCSRA&4 || UCSRA&16 ) ERROR=1; //記錄 奇偶效驗錯誤或者幀錯誤
inbox[n]=UDR; //把接收到的數據保存到 收件箱
n++; //記憶接收的次數
if(ERROR) //如果通訊有錯....
{
n=0; //接收計數清0
inbox[0]=0; //把地址改為無(wú)效地址0
UCSRA|=0x01; //重新打開(kāi)接收器的地址 幀篩選功能
}
//如果地址匹配本機或者是廣播地址就關(guān)閉地址篩選(多機通訊)功能
if(inbox[0]==address ||inbox[0]==255) UCSRA&=254;
if(n==amount) //接收到amount個(gè) 數據以后...
{
n=0; //接收計數清0
UCSRA|=0x01; //重新打開(kāi)接收器的地址 幀篩選功能
if(inbox[amount-1]==crc8(inbox,amount-1)) //如果crc8校 驗正確就...
{
if(inbox[0]==address) //如果地址匹配本機就回 復數據
{
send[0]=1; //發(fā)件箱地址指向主機
send[amount-1]=crc8(send,amount-1);//產(chǎn)生發(fā)件箱的crc8校 驗碼
usart_out(send,amount); //發(fā)送發(fā)件箱的數據包send[]
//請在這里備份你的收件箱信息
}
if(inbox[0]==255) //如果是廣播地址就...
{
//請在這里添加你的代碼
//收到廣播數據請不要回復
}
}
}
}
void main(void)
{
usart_init();
#asm("sei")
while (1)
{
//send[1]=?
//......
//send[n]=?
};
}
---------------------------------------------------------------------------------
usart.h文件
---------------------------------------------------------------------------------
//波特率9600/9個(gè)數據位/1個(gè)停止位/奇校驗/收 發(fā)開(kāi)啟/接收中斷
void usart_init(void)
{
UCSRA=0x01;
UCSRB=0x9C;
UCSRC=0xB6;
UBRRH=0x00;
UBRRL=47;
PORTD.4=0; //MAX485平時(shí)工作在接收狀態(tài)
DDRD.4=1;
}
//-----------------------------------------------------------
//從數組datas[]的首地址開(kāi)始發(fā)送amount個(gè)數據,其 中第0個(gè)數據是地址幀,其他是數據幀
void usart_out(unsigned char *datas,unsigned char n)
{
unsigned char i=0;
PORTD.4=1; //使MAX485處 于發(fā)送狀態(tài)
while(i
if(i==0) UCSRB|=1; else UCSRB&=254;
UDR=*(datas+i); //裝載數據開(kāi)始發(fā)送
while((UCSRA&64)==0); //等待發(fā)送結束
UCSRA|=64; //清除發(fā)送結束標志
i++; //發(fā)送次數統計
}
PORTD.4=0; //使MAX485處 于接收狀態(tài)
}
---------------------------------------------------------------------------------
crc8校驗程序
---------------------------------------------------------------------------------
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);
}
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