單片機多機通信除了采用SM2和RB8組合的方式來實現(xiàn)多機通信外，在實際的使用中，還經(jīng)常利用數(shù)據(jù)幀中包含地址信息來區(qū)分不同從機的方法實現(xiàn)單片機間的多機通信。主機發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中包含地址信息，主機發(fā)送后，所有的從機都能接收到，每個從機將自身的地址與接收的數(shù)據(jù)幀中包含的地址相比較，如果與自身的地址相同，則進行對應的處理。否則將這幀數(shù)據(jù)丟棄，串行口繼續(xù)等待接收數(shù)據(jù)。當然也可以根據(jù)實際功能需要，部分從機也可以根據(jù)數(shù)據(jù)幀的地址信息來決定是否接收數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)主機向部分從機“廣播”的功能。

由于此種通信方式采用在數(shù)據(jù)幀中包含有地址字節(jié)信息來區(qū)分各從機，因此只與軟件有關，硬件接口與多機通信方法一完全一樣。

主機、從機一次發(fā)送數(shù)據(jù)為多個數(shù)據(jù)組成的一個數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀中包含起始、結(jié)束標志、地址、應答信息等，主機或從機接收完一數(shù)據(jù)幀后，根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的標志和地址決定是否保存。接收保存后的數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)幀的功能字節(jié)來說明數(shù)據(jù)字節(jié)的意義或者下一步的操作等。

單片機間多機通信方法一中，主機、從機的地位區(qū)分明顯，主機從機的任務不同，而本節(jié)介紹的這種方法，主機從機的界限并不是很明顯，只要數(shù)據(jù)幀中標志和地址字節(jié)變化，就可以向指定地址的主機或者從機發(fā)送數(shù)據(jù)幀，接收到數(shù)據(jù)的從機可根據(jù)需要決定是否保存這幀數(shù)據(jù)。

根據(jù)本節(jié)介紹的多機通信的原理，對圖10-12中數(shù)據(jù)幀的各字節(jié)定義如下。

·數(shù)據(jù)幀以8位字節(jié)為基本數(shù)據(jù)單位，采用十六進制。

·起始字節(jié)：0XAA。

·主從標志：為0X0F表明這是主機發(fā)送的數(shù)據(jù)幀；為0XF0說明這是從機發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。實際上也可以以地址來區(qū)分是從機還是主機發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。

·功能：數(shù)據(jù)字節(jié)的功能作用，若無數(shù)據(jù)字節(jié)，功能字節(jié)就為0x00，采用壓縮BCD數(shù)據(jù)格式。

·校驗和：包括起始字節(jié)和結(jié)束字節(jié)在內(nèi)的本數(shù)據(jù)幀的校驗和，不包括校驗字節(jié)本身。

·采用的校驗算法：將不包括校驗和在內(nèi)的一幀數(shù)據(jù)相加，丟棄進位，將計算得到的值作為校驗字節(jié)。

·幀長度：數(shù)據(jù)字節(jié)的長度。

·地址：如果是主機發(fā)送到從機，此字節(jié)是要接收數(shù)據(jù)的從機地址。如果是從機發(fā)送到主機，此字節(jié)是發(fā)送數(shù)據(jù)的從機的地址，一般采用十六進制。

·結(jié)束字節(jié)：0XDD。

例如主機向地址為Oxl0的從機發(fā)送數(shù)據(jù)0x12，0x34，功能字節(jié)為0x55，則發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)如下圖所示。

以下是采用此種數(shù)據(jù)幀格式的從機單片機程序，發(fā)送、接收均采用中斷方式。設單片機的晶振頻率為11.059 2MHz，通信的波特率為9 600bit/s，主機、從機的串行口均采用方式1。

在程序發(fā)送部分，首先按照通信協(xié)議準備數(shù)據(jù)幀頭，然后加入要發(fā)送的數(shù)據(jù)，計算校驗和，最后發(fā)送整個數(shù)據(jù)幀，流程圖如下圖所示。

程序中串行口接收部分較復雜，流程圖如下圖所示。

程序中從串行口接收數(shù)據(jù)時使用了狀態(tài)機，用來區(qū)分是接收數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)幀頭。接收時，當接收到起始字節(jié)和幀長度后，如果有數(shù)據(jù)字節(jié)存在，程序?qū)⑥D(zhuǎn)變?yōu)榻邮諗?shù)據(jù)字節(jié)的狀態(tài)，接收完指定的數(shù)據(jù)長度后，再轉(zhuǎn)化為接收結(jié)束字節(jié)的狀態(tài)。

主要程序及代碼如下：

1．串行中斷服務子程序voidseri_isr（）

串行中斷服務子程序serijsr（）函數(shù)完成接收制定格式的數(shù)據(jù)。程序中根據(jù)接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)來區(qū)分接收的是數(shù)據(jù)幀頭還是數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)，接收完一幀數(shù)據(jù)后，計算校驗和并判斷校驗數(shù)據(jù)是否正確。程序代碼如下：

2．主程序voiDMAin（）

主程序中完成串行口初始化，取得從機地址后，發(fā)送4字節(jié)的數(shù)據(jù)“test”，如果主機響應并且本機接收到的數(shù)據(jù)幀正確，則執(zhí)行下一步操作，程序代碼如下：

3．計算校驗和子程序ucharcalc_chksum（）

計算校驗和子程序calc_chksum（）對除校驗字節(jié)外的整個數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)計算得到校驗和，然后添加到數(shù)據(jù)幀中校驗字節(jié)部分，程序代碼如下：

4．串行口發(fā)送子程序void seri_send（）

串行口發(fā)送子程序seri_send（）按照數(shù)據(jù)幀的格式將數(shù)據(jù)添加到sendbuf發(fā)送緩沖中。程序首先準備數(shù)據(jù)幀頭，將p指針開始長度為data_len的數(shù)據(jù)加入到sendbuf數(shù)發(fā)送緩沖中，然后計算數(shù)據(jù)校驗和，將校驗和也加入到發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖中，將發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，程序代碼如下：

5．串口初始化子程序voidseri_init（）

串口初始化子程序seri_init（）初始化串口工作在方式l，波特率為9600bit/s，接收狀態(tài)和接收緩沖初始化等，程序代碼如下：

6．讀取數(shù)據(jù)子程序voidget_client_addr（）

由于每個從機的地址不同，get_client_addr（）函數(shù)從P0口讀取的數(shù)據(jù)作為從機地址，保存在全局變量client_addr變量中，程序代碼如下：

主機的發(fā)送接收程序與此類似，根據(jù)協(xié)議在數(shù)據(jù)幀中的標志和地址中加入不同的數(shù)據(jù)表明這是主機發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后在數(shù)據(jù)字節(jié)中添加上數(shù)據(jù)即可。

本方法構(gòu)成的多機通信，單片機串口一般工作在方式1即可，由于有專門的校驗和，因此，第9位的校驗位已經(jīng)沒有必要了。

通信時發(fā)送數(shù)據(jù)包需要一定的次序和規(guī)則，若主機正在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，從機也發(fā)送數(shù)據(jù)，或者多個從機同時發(fā)送數(shù)據(jù)，都會造成數(shù)據(jù)沖突，導致通信錯誤，因此通信時主機和從機不僅要發(fā)送協(xié)議規(guī)定格式的數(shù)據(jù)幀，還要根據(jù)不同的狀態(tài)來決定何時發(fā)送數(shù)據(jù)。如果采用RS-485通信方式，由于該方式是半雙工的，主從雙方的數(shù)據(jù)交換—般采用應答式的，因此不會出現(xiàn)沖突的現(xiàn)象。

各從機地址的生成，也可不用二進制撥動開關，而是通過現(xiàn)場系統(tǒng)的調(diào)試臨時生成，并將該地址信息存入非易失性的存儲器中。