基于A(yíng)T89C51的單線(xiàn)雙機通信協(xié)議
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一、緒言
因工作需要，設計一單線(xiàn)雙向雙機通訊協(xié)議。要求主機通過(guò)其所帶的鍵盤(pán)能控制主機和從機的顯示，從機也能通過(guò)所帶的鍵盤(pán)控制主機和從機的顯示，主機和從機鍵盤(pán)所起的控制作用完全一致，顯示也完全一致。
另外，從機可以隨時(shí)脫離主機。當從機從脫機狀態(tài)連上主機時(shí)，要求從機能立即顯示主機的鍵盤(pán)信息，即雙機顯示一致。
二、設計概況
1.整體時(shí)序：
2.主機接收數據從機發(fā)送數據的時(shí)序：
3.主機發(fā)送數據從機接收數據的時(shí)序：
4.符號說(shuō)明：
S ：開(kāi)始位
A ：響應位
E ：結束位
R ：讀端口
W ：寫(xiě)端口
Dx：數據
5.主從機同步原理：
由圖可知，主從機的讀寫(xiě)是互不沖突的，任意時(shí)刻只允許一個(gè)寫(xiě)，但允許兩個(gè)都處于讀狀態(tài)。從整體上講，數據是按幀傳輸的，但從定時(shí)器中斷方面來(lái)說(shuō)，數據是按位傳輸的，因為一次定時(shí)器中斷只傳送一個(gè)位，而不是完整的一幀數據。在數據未開(kāi)始傳輸前，從機IO口處于邊沿中斷接收狀態(tài)，其定時(shí)器中斷是關(guān)閉的。主機永遠處于定時(shí)中斷狀態(tài)。當主機發(fā)出開(kāi)始位之后，若存在從機，則從機會(huì )發(fā)出一個(gè)低電平響應；否則表示通訊失敗，幾個(gè)時(shí)鐘周期之后，主機會(huì )接著(zhù)發(fā)起下一次數據傳輸的開(kāi)始位。在通訊過(guò)程中，任意一個(gè)響應位不成立均宣告通訊失敗，同時(shí)此次通訊結束。
綜上所述，在數據傳輸開(kāi)始時(shí)，靠“外部邊沿中斷”同步，在數據傳輸開(kāi)始之后，靠“定時(shí)器中斷”同步。
6.協(xié)議的穩健性
?。?）速度問(wèn)題：
以單放機、CD機等的現控為例，由于處理器的主要任務(wù)為信號處理，所以要求通訊占用的時(shí)間越少越好，而且通訊數據量也不大，該協(xié)議正是基于該類(lèi)設計的。由于每次只發(fā)送一位數據，故占用的MCU時(shí)間非常少.
?。?）可靠性問(wèn)題：
在該協(xié)議中，存在兩個(gè)響應位、一個(gè)結束位，還有標志位，這些為數據的合法性的檢測提供了依據。另外，由于主從通訊只需傳輸單放機、CD機等的“按鍵”或“工作狀態(tài)”數據，故數據量根本用不著(zhù)8位，多余的位可用于校驗，例如采用奇偶校驗、漢明碼等。
?。?）效果檢測
通過(guò)由兩塊AT89C51組成的單片機系統試驗，該協(xié)議工作完全正常，并具備即插即用功能，即在主機工作時(shí)，從機可以隨時(shí)拔下插上而不會(huì )影響主從機工作狀態(tài)及其顯示。該協(xié)議已于國內某知名企業(yè)的單放機的大批量生產(chǎn)中采用。
1.主機源程序
;主機程序
KBUF0 EQU 24H ;鍵值臨時(shí)緩沖
KBUF1 EQU 25H ;鍵值緩沖
KCNTEQU 26H ;鍵盤(pán)重復計數
DLYD0 EQU 27H ;延遲變量
DLYD1 EQU 28H ;延遲變量
DLYD2 EQU 29H ;延遲變量
RSCNT EQU 2AH
RSI BIT 00H ;收發(fā)開(kāi)始標志
RSF BIT 01H ;收/發(fā)標志
RSF0BIT 02H ;收發(fā)標志0
RSF1BIT 03H ;收發(fā)標志1
;SDFBIT 04H ;有數據發(fā)送標志
RDF BIT 05H ;有接收數據標志
STATE EQU 2BH
SDATX EQU 22H
RDATX EQU 23H
CTPIO BIT 0B2H
TSIOBIT 0B3H
ORG 00H
AJMPMAIN
ORG 0BH
AJMPI(yíng)NT_T0
ORG 100H
MAIN:
MOV SP,#50H
MOV KBUF0,#00H
MOV KBUF1,#00H
MOV KCNT,#00H
MOV STATE,#00H
MOV SDATX,#00H
MOV RDATX,#00H
MOV RSCNT,#00H
MOV 20H,#00H
MOV P0,#00H
CLR RSF
MOV TH0,#00H
MOV TL0,#00H
MOV TMOD,#02H ;工作模式為定時(shí)方式2
MOV TCON,#10H ;允許定時(shí)器0工作
MOV IE,#82H
LOOPX:
CALLKEYREAD ;讀鍵盤(pán)
CALLDLY2MS;延遲2ms
JMP LOOPX
;按鍵功能入口
FUNCTION:
MOV A,KBUF1
CJNEA,#07FH,FUN1;+1
;MOVA,STATE
;ADDA,#01H
MOV A,#01H
MOV STATE,A
CPL A
MOV P0,A
;SETB SDF
JMP LOOPX
FUN1:
CJNEA,#0F7H,FUN2;+2
;MOVA,STATE
;ADDA,#02H
MOV A,#02H
MOV STATE,A
CPL A
MOV P0,A
;SETB SDF
JMP LOOPX
FUN2:
CJNEA,#0BFH,FUN3;+4
;MOVA,STATE
;ADDA,#04H
MOV A,#03H
MOV STATE,A
CPL A
MOV P0,A
;SETB SDF
JMP LOOPX
FUN3:
CJNEA,#0FBH,FUN4;+8
;MOVA,STATE
;ADDA,#08H
MOV A,#04H
MOV STATE,A
CPL A
MOV P0,A
;SETB SDF
JMP LOOPX
FUN4:
CJNEA,#0DFH,FUN5;+16
;MOVA,STATE
;ADDA,#10H
MOV A,#05H
MOV STATE,A
CPL A
MOV P0,A
;SETB SDF
JMP LOOPX
FUN5:
CJNEA,#0FDH,FUN6;+32
MOV A,STATE
;ADDA,#20H
XRL A,#08H
MOV STATE,A
CPL A
MOV P0,A
;SETB SDF
JMP LOOPX
FUN6:
CJNEA,#0EFH,FUN7;+64
MOV A,STATE
ADD A,#40H
MOV STATE,A
CPL A
MOV P0,A
;SETB SDF
JMP LOOPX
FUN7:
CJNEA,#0FEH,FUN8;+128
MOV A,STATE
ADD A,#80H
MOV STATE,A
CPL A
MOV P0,A
;SETB SDF
JMP LOOPX
FUN8:
JMP LOOPX
;==================================================================
KEYREAD:
CLR P2.7
SETBP2.6
MOV A,P2
ANL A,#0FH
MOV KBUF0,A
SETBP2.7
CLR P2.6
MOV A,P2
ANL A,#0FH
SWAPA
ORL A,KBUF0
MOV KBUF0,A
CJNEA,KBUF1,KEYRD4
MOV A,KCNT
CJNEA,#03H,KEYRD1
RET
KEYRD1:
INC A
INC KCNT
CJNEA,#03H,KEYRD5
MOV A,KBUF1
CJNEA,#0FFH,KEYRD2
RET
KEYRD2:
POP A
POP A
;MOVP0,A
KEYRD3:
JMP FUNCTION
KEYRD4:
MOV KBUF1,A
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