英創(chuàng)Linux主板可以通過RS485總線掛載多個(gè)單片機(jī)組成多機(jī)系統(tǒng)，如圖1所示，其中Linux主機(jī)作為上位機(jī)，單片機(jī)作為從機(jī)，485總線最多能掛載256個(gè)從機(jī)。系統(tǒng)工作的時(shí)候，每一個(gè)從機(jī)都有自己的地址（從機(jī)號(hào)），上位機(jī)首先發(fā)送從機(jī)的地址，再發(fā)送命令/數(shù)據(jù)，其發(fā)送的命令/數(shù)據(jù)可以被每一個(gè)從機(jī)接收，從機(jī)收到命令和數(shù)據(jù)后，如果地址和自己的相符，就進(jìn)行應(yīng)答。

圖1 Linux主機(jī)與單片機(jī)組成的多機(jī)系統(tǒng)

圖2 多機(jī)通信幀格式

單片機(jī)每收到一個(gè)字節(jié)都要產(chǎn)生中斷，在一般情況下，當(dāng)Linux主機(jī)向從機(jī)1發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，從機(jī)2、3在每一個(gè)字節(jié)都要產(chǎn)生中斷，不論傳輸?shù)氖堑刂愤€是數(shù)據(jù)，也不論是不是跟自己通信。當(dāng)從機(jī)設(shè)備比較多、傳輸數(shù)據(jù)比較頻繁的時(shí)候，單片機(jī)的負(fù)載將大大增加，影響正常的工作。

比較通用的解決辦法是充分利用串口固定校驗(yàn)位（Parity Stick）的功能，使用Mark/Space校驗(yàn)位區(qū)分地址和數(shù)據(jù)，如圖2所示的多機(jī)通信幀中，發(fā)送和接收地址字節(jié)時(shí)，可以使用Mark校驗(yàn)（也可以使用Space校驗(yàn)），發(fā)送和接收數(shù)據(jù)字節(jié)時(shí)，使用Space校驗(yàn)（也可以使用Mark校驗(yàn)）。系統(tǒng)初始化的時(shí)候，所有的從機(jī)都設(shè)置成Mark校驗(yàn)，進(jìn)入等待狀態(tài)。主機(jī)發(fā)送第一個(gè)字節(jié)（addr = 從機(jī)1）的時(shí)候使用Mark校驗(yàn)。這時(shí)，所有的從機(jī)都收到了addr，并通過校驗(yàn)產(chǎn)生中斷。在從機(jī)的中斷程序中，如果addr和自己的地址相符，就將從機(jī)設(shè)置成Space校驗(yàn)（從機(jī)1），否則，繼續(xù)保持Mark校驗(yàn)（從機(jī)2、3）。緊接著，主機(jī)發(fā)送data1、data2的時(shí)候使用Space校驗(yàn)，這時(shí)，由于從機(jī)2、3不能通過Space校驗(yàn)，將不會(huì)產(chǎn)生中斷，只有從機(jī)1會(huì)產(chǎn)生中斷，應(yīng)答主機(jī)。這樣就大大降低了處于等待狀態(tài)的從機(jī)2、3的中斷負(fù)載。

對(duì)Linux目前的串口驅(qū)動(dòng)程序而言，在邏輯上應(yīng)用程序可以先設(shè)置一次Mark校驗(yàn)位，write一個(gè)地址字節(jié)，再設(shè)置一次Space校驗(yàn)，接著write多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)來實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。但是，兩次調(diào)用write之間可能會(huì)有較大的時(shí)間間隙，導(dǎo)致單片機(jī)接收數(shù)據(jù)超時(shí)，多機(jī)通信失敗。為此，英創(chuàng)公司專門修改了Linux串口驅(qū)動(dòng)程序，在不增加新的API調(diào)用的前提下，只需要在應(yīng)用程序中連續(xù)兩次設(shè)置校驗(yàn)位即可使串口驅(qū)動(dòng)進(jìn)入ADDR_DATA_MODE模式，支持Mark/Space多機(jī)通信，并且將同一幀數(shù)據(jù)的addr、data連續(xù)發(fā)送出去（應(yīng)用程序只調(diào)用一次write函數(shù)）。應(yīng)用程序具體步驟如下（為方便校驗(yàn)位設(shè)置，編寫了一個(gè)校驗(yàn)位設(shè)置函數(shù)）：

1、校驗(yàn)位設(shè)置函數(shù)

intCSerial::SetParity(intparity)

{

structtermios new_opt;

intstatus;

unsignedintold_ccflag;

tcgetattr(m_fd,&new_opt);

old_ccflag = new_opt.c_cflag;

new_opt.c_cflag &= ~PARODD ;

new_opt.c_cflag &= ~CMSPAR ;

if(parity == 0)

{

//使用Space校驗(yàn) 標(biāo)記數(shù)據(jù)

new_opt.c_cflag |= PARENB | CS8 | CMSPAR;

}

elseif(parity == 1)

{

//使用Mark校驗(yàn) 標(biāo)記地址

new_opt.c_cflag |= PARENB | CS8 | CMSPAR | PARODD;

}

elseif(parity == 2)

{ //使用偶校驗(yàn)

new_opt.c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */

new_opt.c_cflag &= ~PARODD; /* 轉(zhuǎn)換為偶效驗(yàn)*/

}

elseif(parity == 3)

{

//使用奇校驗(yàn)

new_opt.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 設(shè)置為奇效驗(yàn)*/

}

else

{

new_opt.c_cflag = old_ccflag;

}

status = tcsetattr(m_fd,TCSANOW,&new_opt);

returnstatus;

}

2、主程序兩次調(diào)用校驗(yàn)位設(shè)置函數(shù)，進(jìn)入ADDR_DATA_MODE模式

Buf[0] = 0x39;

Buf[1] = 0xC1;

Buf[2] = 0x80;

Buf[3] = 0x1;

Buf[4] = 0x0;

//連續(xù)兩次設(shè)置校驗(yàn)位，進(jìn)入ADDR_DATA_MODE.

//先設(shè)置數(shù)據(jù)使用的校驗(yàn)位，后設(shè)置地址使用的校驗(yàn)位

m_Serial.SetParity(0); //數(shù)據(jù)使用space校驗(yàn)

m_Serial.SetParity(1); //地址使用mark校驗(yàn)

sleep(1);

m_Serial.WritePort( Buf, 5 );

如上程序?qū)?個(gè)字節(jié)一起發(fā)送出去，其中Buf[0]作為地址，使用mark校驗(yàn)，Buf[1-4]作為數(shù)據(jù)，使用space校驗(yàn)，波形如圖3所示。所有從機(jī)收到地址后，都通過校驗(yàn)位，產(chǎn)生中斷，但僅地址為0x39的從機(jī)會(huì)將自己的校驗(yàn)位設(shè)置為0。之后Buf[1-4]僅有從機(jī)0x39能夠產(chǎn)生接收中斷，應(yīng)答主機(jī)。

發(fā)送完這5個(gè)字節(jié)后，就退出了ADDR_DATA_MODE模式，繼續(xù)串口發(fā)送的所有字節(jié)都使用space校驗(yàn)（先設(shè)置的校驗(yàn)位）。如果需要其他校驗(yàn)方式，可以調(diào)用SetParity()進(jìn)行設(shè)置。

圖3 ADDR_DATA_MODE發(fā)送波形圖