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1、RS-485 通讯协议实现 PC 机与单片机的多点通讯随着数据采集系统的广泛应用，通常由单片机构成的应用系统，如仪器仪表、智能设备等，都需要与 PC 机之间交换数据，实现与 PC 机之间的通讯功能，以充分发挥 PC 和单片机之间的功能互补，资源共享的优势。以往常用的RS232 协议在很大程度上已不能满足设计的要求，如传输速率慢，传输距离短，传输信号易受外界的干扰等缺点。本文介绍一种性能优越的 RS485 接口芯片，以及如何利用此芯片实现单片机与 PC 机之间的远程通讯，并讨论将其功能进行扩充，实现 PC 机管理单片机阵列的功能。 1 RS485 协议简介及 MAX485 芯片介绍由于 RS23
2、2 的种种缺点，新的串行通讯接口标准 RS449 被制定出来，与之相对应的是 RS485 的电气标准。RS485 是美国电气工业联合会(EIA)制定的利用平衡双绞线作传输线的多点通讯标准。它采用差分信号进行传输；最大传输距离可以达到 1.2 km；最大可连接 32 个驱动器和收发器；接收器最小灵敏度可达200 mV；最大传输速率可达 2.5 Mb/s。由此可见，RS485 协议正是针对远距离、高灵敏度、多点通讯制定的标准。MAX485 接口芯片是 Maxim 公司的一种 RS485 芯片。采用单一电源+5 V 工作，额定电流为 300 A，采用半双工通讯方式。它完成将 TTL 电平转换为 RS
3、485 电平的功能。其引脚结构图如图 1 所示。从图中可以看出,MAX485 芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO 和 DI 端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的 RXD 和 TXD 相连即可；/RE 和 DE 端分别为接收和发送的使能端，当/RE 为逻辑 0 时，器件处于接收状态；当 DE 为逻辑 1 时，器件处于发送状态，因为 MAX485 工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；A 端和 B 端分别为接收和发送的差分信号端,当 A 引脚的电平高于 B 时，代表发送的数据为 1；当 A 的电平低于 B 端时，
4、代表发送的数据为 0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制 MAX485 的接收和发送即可。同时将 A 和 B 端之间加匹配电阻，一般可选 100 的电阻。2 用 PC 机实现与 8031 单片机的多点通讯 用 8031 单片机实现与 PC 机之间的通讯时，必须使用电平转换接口芯片，因为单片机输出的是 TTL 电平，必须经过电平转换才能和 PC 机的一致。本文中采用的是 RS485 协议，所以单片机需要采用 RS485 接口；而在 PC 机侧使用的是 RS232 与 RS485 的电平转换接口。在本文中采用的是武汉新特电子公司的电平转换接口，该接口使用简便、无需外加电源、数据传输速
5、率最高可达10 Mb/s，而且不用任何软件初始化和修改。另外实现多点通讯还需要了解器件的驱动能力，当器件的驱动能力足够大时，我们就可以根据需要加入所需要的节点。本文中所举的例子就是利用一台 PC 控制 64 块单片机的工作，采用多点通讯形式。通过发送控制字和工作方式字给相应的单片机，使其进行相应的操作。单片机在接收到数据后，进行数据的采集工作，等到 PC 机再发指令，将采集到的数据反馈给 PC 机，PC 机对数据进行分析和计算。PC 机的程序可以采用 Windows 下任何一种面向对象的高级语言来编写，它比在 DOS 下的利用串口中断的方式进行更加简便，应用程序将控制权交向串口的驱动程序，接收
6、和发送的中断完全由串口驱动程序来控制，减轻了编写过程中的很多麻烦。本程序中选用的是 Delphi 的串口通讯控件 Spcomm 来实现。参数的设置可以自动完成。单片机采用中断工作方式，用汇编语言编写，通讯波特率为 12 kb/s，由于要和 PC 机进行通讯，选用 11.0592 MHz 的晶振，保证和 PC 机的波特率完全一致，避免由于波特率不同引起的收发错误。为了配合多机工作方式，选用工作方式 3。单片机的通讯流程图如图所示。下面给出用 Delphi 编制的通讯程序和单片机的接收和发送程序。单片机初始化子程序单片机接收子程序： REPT:CLRRIMOVA,SBUFMOVR0,ARET在程序编写过程中，为了保证接收和发送数据的正确性，我们加入了 CRC校验程序，另外 PC 机发送给单片机的是 ASCII 码形式的数据，同样需要经过简单的变换，在此均作了省略。 利用 RS485 协议进行串行通讯，可以保证快速、稳定远距离地传输数据。在目前以及以后的工业控制和其他方面必将得到越来越多的应用。
