電機(jī)分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的快速通訊
馬宏忠1，胡虔生1，徐 爽2
(1．東南大學(xué)，江蘇 南京 210096,2.河海大學(xué)，江蘇 南京 210 098)
摘要：簡(jiǎn)要介紹了電機(jī)分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中快速通訊的實(shí)現(xiàn)方式，著重分析了怎樣提高ibm - pc系列微機(jī)與多臺(tái)
單片機(jī)之間通訊的速度，以及怎樣保證傳輸數(shù)據(jù)的可靠性。
關(guān)鍵詞：電機(jī)；監(jiān)測(cè)；通訊
中圖分類號(hào)：tm301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：1001-6848(2000)04-0054-03
l 引 言
在分布式電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，常采用ibm - pc系列微機(jī)作為上位機(jī)，多臺(tái)單。片機(jī)構(gòu)成的智能測(cè)控儀表作為下位機(jī)，組成小型分布式系統(tǒng)。其中作為下位機(jī)的單片機(jī)既可以獨(dú)立進(jìn)行各臺(tái)電機(jī)的數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場(chǎng)控制，又可將數(shù)據(jù)傳送給pc微機(jī)；pc微機(jī)可將測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存貯管理，顯示有關(guān)數(shù)據(jù)、曲線和波形，又可向各單片機(jī)發(fā)出控制命令，進(jìn)行集中控制。目前，這一模式在多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)中已得到了廣泛的應(yīng)用。由于單片機(jī)串行通訊的抗干擾能力較差，通訊速率的提高，其誤碼率往往很快上升，在測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)由于干擾嚴(yán)重，這一問題更為突出。從而提高通訊速度與通訊數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通訊的可靠性往往成為一對(duì)矛盾。因此，一般由單片機(jī)與pc微機(jī)組成的測(cè)控系統(tǒng)，往往不得不采用較低的通汛速度。本系統(tǒng)因?yàn)橐O(jiān)測(cè)各電機(jī)電流電壓波形，并定時(shí)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，通訊數(shù)據(jù)量較大，較低的通訊速度往往不能滿足要求。本文就分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中怎樣進(jìn)行快速可靠的通訊進(jìn)行研究。
2 多機(jī)通訊原理
通常ibm - pc微機(jī)內(nèi)裝有urat8250(或16550)異步通訊控制器，通過編程8250的寄存器，可以控制：數(shù)據(jù)位數(shù)（5、6、7、8位）、校驗(yàn)位、停止位、波特率等。從而可以與其它具有標(biāo)準(zhǔn)rs232c串行
口的計(jì)算機(jī)或設(shè)備進(jìn)行通訊；單片機(jī)(mcs - 51及其兼容系列)本身有一個(gè)全雙工串行島，因此，配以必要的驅(qū)動(dòng)、電平轉(zhuǎn)換以及隔離電路就可以構(gòu)成雙方的通信接口電路。
mcs - 51系列單片機(jī)的串行口在工作方式2
（波特率固定）和方式3(波特率可變)時(shí)有多機(jī)通訊功能。在以方式2或3工作時(shí)，發(fā)送和接收的每一幀信息都是11位，其中第9位是可編程的，通過對(duì)scon的tb8置0或l，以區(qū)別發(fā)送的是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。若從機(jī)的控制位sm2-1，則當(dāng)接收的是地址幀時(shí)，數(shù)據(jù)裝入sbuf，并置位ri=i，向cpu發(fā)中斷請(qǐng)求；若收到的是數(shù)據(jù)幀，則不產(chǎn)生中斷，將信息丟棄。若sm2=0，則無論是她址幀還是數(shù)據(jù)幀，都產(chǎn)生ri-1中斷標(biāo)志，數(shù)據(jù)裝入subf。
雖然pc機(jī)的8250本身不具備mcs- 51系列單片機(jī)的多機(jī)通訊功能，但通過軟件的方法可以使8250滿足單片機(jī)多機(jī)通訊的要求。方法是：
8250可發(fā)送11位數(shù)據(jù)幀，格式為：
而mcs- 51單片機(jī)多機(jī)通訊的格式為：
所以，可以通過編程8250的奇偶校驗(yàn)位，使得在發(fā)送地址時(shí)為1，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)為0。這樣，用奇偶校驗(yàn)位來模似單片機(jī)的tb8位。
3 電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通訊接口設(shè)計(jì)
本電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有1臺(tái)pc帶8臺(tái)（或更多臺(tái)）電機(jī)分布監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的快速通訊 馬宏忠 胡虔生 徐 爽電機(jī)數(shù)據(jù)采集終端。通訊接口的電平轉(zhuǎn)換通過單電源的icl232實(shí)現(xiàn)，各個(gè)單片機(jī)的發(fā)達(dá)線(txd)通過icl232，再用二極管隔離后連接于串行總線，并連接到pc微機(jī)的接收端(rxd)，見圖1。若電機(jī)較分散，且監(jiān)測(cè)點(diǎn)也與主計(jì)算機(jī)距離較遠(yuǎn)，則需改用rs422接口，由75174／75175進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
圖中通訊接口及控制、指示電路除進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換外，還具有向各采集器提供電源，各采集器工作狀態(tài)指示，以及對(duì)各采集器進(jìn)行相關(guān)的控制等功能，這樣分布于現(xiàn)場(chǎng)的各采集器成為無人看守的“傻瓜采集器”。
4提高通訊速度與保證通訊數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性
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