1.1 通信測(cè)試工具
傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)的通信測(cè)試通過(guò)示波器來(lái)監(jiān)測(cè),既不直觀又容易丟失信息。將計(jì)算機(jī)加入到系統(tǒng)中,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到線路中的信息,并以數(shù)字化呈現(xiàn),使各個(gè)單片機(jī)間的通信得到檢驗(yàn),及時(shí)解決系統(tǒng)存在的問(wèn)題。所以計(jì)算機(jī)在加速系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和保證系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量的作用就不言而喻了。
1.2 系統(tǒng)維護(hù)
一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)往往需要對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)不同功能的模塊(單片機(jī))進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置,以適應(yīng)不同的運(yùn)行環(huán)境,雖然可以通過(guò)各模塊的控制面板來(lái)調(diào)整,但操作通常比較麻煩,非專業(yè)人員不易掌握。同時(shí)對(duì)于一些需要定義其地理位置的參數(shù)難以實(shí)現(xiàn),不夠直觀。計(jì)算機(jī)加入到系統(tǒng)中,不但可以解決操作上的問(wèn)題,同時(shí)還可以讀取各模塊的參數(shù),以便于調(diào)整。
1.3 單片機(jī)
計(jì)算機(jī)可以作為單片機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)模塊,完成相應(yīng)的功能。計(jì)算機(jī)應(yīng)答系統(tǒng)的請(qǐng)求、處理系統(tǒng)中的信息,一方面將信息呈現(xiàn)給用戶,另一方面計(jì)算機(jī)程序通過(guò)自動(dòng)計(jì)算或用戶的輸入,將信息反饋到系統(tǒng)中,參與系統(tǒng)的控制。
1.4 主控機(jī)
在單片機(jī)系統(tǒng)中,往往存在一個(gè)主控機(jī)或主控模塊,負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)籌和設(shè)置。單片機(jī)系統(tǒng)通常是通過(guò)各功能模塊的輸入和響應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能的,因此必須有一個(gè)負(fù)責(zé)收集輸入任務(wù)并指定響應(yīng)模塊的主控模塊。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中既可以是一個(gè)普通的模塊,又可以是負(fù)責(zé)總體協(xié)調(diào)的主控器。
一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成的。硬件是實(shí)現(xiàn)功能的前提,而系統(tǒng)功能則是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,為了保證各個(gè)模塊通信,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息交流,必須制訂系統(tǒng)的通信協(xié)議。
從物理上來(lái)說(shuō),系統(tǒng)各模塊是以半雙工的模式來(lái)通信的,下文提及的智能照明系統(tǒng)下端模塊就是以半雙工的RS 485總路線為通信架構(gòu)的。而計(jì)算機(jī)的RS 232串口是以全雙工的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的,因此,計(jì)算機(jī)要通過(guò)串口參與到單片機(jī)系統(tǒng)中必須增加一個(gè)RS 232和RS 485總線轉(zhuǎn)換的模塊。
從邏輯上講,要實(shí)現(xiàn)各模塊之間的通信,就必須在模塊間約定一個(gè)共同遵守的通信協(xié)議。單片機(jī)以位(b)為基本單位,傳輸時(shí)以8位1字節(jié)(B)來(lái)傳輸,單片機(jī)以毫秒間距發(fā)送若干個(gè)字節(jié)為一個(gè)數(shù)據(jù)包,也稱為一幀,幀之間又規(guī)定若干毫秒的間隙。通過(guò)計(jì)算機(jī)程序可以捕獲線路中每一幀信息。
下面以智能照明系統(tǒng)為例,講述單片機(jī)系統(tǒng)的通信協(xié)議。