单片机 RS-485 多机通讯的实现
摘 要 本文介绍一种能利用 RS-485 电气特性和简单的结构方式,采用自定义串行
通信协议,实现单片机 RS-485 多机通讯的方法和技巧。
关键词 单片机,RS-485 总线,总线冲突,串行通信
1 简介
RS-485 串行总线接口标准以差分平衡方式传输信号,具有很强的抗共模干扰的能力,
允许一对双绞线上一个发送器驱动多个负载设备。工业现场控制系统中一般都采用该总线
标准进行数据传输,而且一般采用 RS-485 串行总线接口标准的系统都使用 8044 芯片作为
通信控制器或各分机的 CPU。8044 芯片内部集成了 SDLC,HDLC 等通信协议,并且集成
了相应的硬件电路,通过硬件电路和标准协议的配合,使系统的通讯准确、可靠、快速。
8044 在市场上日渐稀少,虽然有 8344 可替代,但几百元的价位与普通单片机几元至几十
元的价位相差甚远,用户在开发一般的单片机应用系统时,都希望能用简单的电路和简单
的通信协议完成数据交换。譬如:利用单片机本身所提供的简单串行接口,加上总线驱动
器如 SN75176 等组合成简单的 RS-485 通讯网络。本文所述的方法已成功地应用于工程项
目,一台主机与 60 台从机通讯,通讯波特率达 64KBPS。
2 总线驱动器芯片 SN75176
常用的 RS-485 总线驱动芯片有 SN75174,SN75175,SN75176。SN75176 芯片有一
个发送器和一个接收器,非常适合作为 RS-485 总线驱动芯片。
SN75176 及其逻辑如图 1 所示。
图 1 SN75176 芯片及其逻辑关系
3 RS-485 方式构成的多机通信原理
在由单片机构成的多机串行通信系统中,一般采用主从式结构:从机不主
动发送命令或数据,一切都由主机控制。并且在一个多机通信系统中,只有一
台单机作为主机,各台从机之间不能相互通讯,即使有信息交换也必须通过主
机转发。采用 RS-485 构成的多机通讯原理框图,如图 2 所示。
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