用单片机实现异步串行数据再生

在现代通信系统中，异步串行数据传输是一种常见的数据传输方式，特别是在远程监控和智能设备的接口中。然而，由于通信码速调整，数据在传输过程中可能会出现波形畸变，导致通信质量下降，甚至中断。本文针对这一问题，提出了一种利用AT89C2051单片机实现异步串行数据再生的解决方案，以消除波形畸变，保证数据的准确传输。 AT89C2051是一款基于MCS-51系列的单片机，内置2K字节的Flash Memory和128字节的RAM，拥有一个全双工的串行接口，适用于构建紧凑且经济的解决方案。在硬件设计中，两个AT89C2051单片机分别接收来自COM1和COM2接口的数据，然后在精确的波特率时钟控制下重新发送出去，从而实现数据再生。这一过程包括了“串-并”（接收）和“并-串”（发送）的转换，有效地校正了因码速调整产生的波形畸变。 硬件电路中，MAX202或MAX490用于电平转换，确保TTL电平与RS232或RS422接口之间的兼容性。MAX818则提供了上电复位和看门狗功能，以确保单片机的稳定运行。数据在通过AT89C2051的转发过程中，通过串行口的配置，可以设置多种波特率，如150至19200BPS。 软件设计部分，由于两片单片机的职责相同，其软件也是相同的。在初始化后，通过读取P1.7、P1.6和P1.5引脚的电平来设置串行口的波特率。软件采用简单的查询方式处理串行口操作，以避免数据丢失，同时在RAM中设置FIFO缓冲区以应对接收数据的溢出问题。使用C语言编写程序，可以提高开发效率，并且在KeilμVision2 V2.05环境下编译和调试。 实践证明，这种设计在多个现场应用中表现出良好的性能。通常情况下，每隔三到四个基站部署一个异步串行数据再生器，可以确保通信链路在9600BPS状态下稳定工作。此方案不仅成本低、可靠性高，而且软件扩展性强，通过增加光耦还能实现电气隔离，适应不同通信波特率的能力也能通过软件进一步增强。 本文提出的单片机实现异步串行数据再生的方法，为解决通信中的波形畸变问题提供了一种实用且经济的途径，特别适合于远程监控和移动通信基站的辅助数据通道中，提高了系统的稳定性和实时性。