隨著單片機和微機技術的不斷發展，特別是網絡技術在測控領域的廣泛應用，由PC機和多臺單片機構成的多機網絡測控系統已成為單片機技術發展的一個方向。它結合了單片機在實時數據采集和微機對圖形處理、顯示的優點。同時，Windows環境下后臺微機在數據庫管理上具有明顯的優勢。二者結合，使得單片機的應用已不僅僅局限于傳統意義上的自動監測或控制，而形成了向以網絡為核心的分布式多點系統發展的趨勢。

硬件結構和單片機的通1S程序設計

單片機和PC機的串行通信一般采用RS-232、RS-422或B3-485總線標準接口，也有采用非標準的20nnJL電流環的。為保證通信的可靠，在選擇接口時必須注意：（1）通信的速率;（2）通信距離：（3）抗干擾能力;（4）組網方式。本文主要介紹采用RS-232接口與單片機通信的方法。

1、 RS-232電平轉換和PC機的接口電路

RS-232是早期為公用電話網絡數據通信而制定的標準，其邏輯電平與ITLCMOS電乎完全不同。邏輯“0”規定為+5- +15V之間，邏輯“1，，規定為-5～-15V之間。由于RS-232發送和接收之間有公共地，傳輸采用非平衡模式，因此共模噪聲會耦合到信號系統中，其標準建議的最大通信距離為15米。但實際應用中我們在300bi：/s的速率下可以達到300米。

RS-232規定的電平和一般微處理器的邏輯電平不一致，必須進行電平轉換，實現邏輯電平轉換可以采用以下三種方式。

采用 MCl488和MCl489芯片的轉換接口 MCl488和MCl489芯片為早期的RS-232至TTL邏輯電平的轉換芯片，上圖為實際電路。該電路的不便之處是需要±12V電壓，并且功耗較大，不適合用于低功耗的系統。圖中TXD、RXD分別接單片機的發送和接收端。

采用MAX232芯片的轉換接口 MAX232是MAXIM公司生產的，包含兩路驅動器和接收器的RS-232轉換芯片。上圖為實際電路。芯片內部有一個電壓轉換器，可以把輸入的+5v電壓轉換為RS-232接口所需的±10V電壓，尤其適用于沒有±12V的單電源系統。與此原理相同的芯片還有MAx202、AD公司的ADDtl01以及 INl2只SIL公司的ICl232芯片。

采用分立元件實現的轉換接口上圖為采用分立元件實現的RS-232-TTL電平的轉換接口電路，其特點是利用PC機的BS-232接口的③腳信號出（也可用④、⑦腳）來供給負電源，FC機的③、④、⑦腳在非發送邏輯”0“電平時均為1電平（-10V左右），其驅動能力為20mA，利用這個特性，用一個二極管和電解電容，即在電解電容上獲取了RS-232通信所需的負電源。該電路簡單、功耗小，在沒有專用芯片時不失為一種替代方法。

上述介紹的RS。232至TTL電平轉換的方法可以適用于大多數通信系統，在一些特殊應用場合需要諸如靜電保護、多收發器（如與MODEM連接）時可采用MAX238（4驅動、4接收）或MAX3221t t15Kv靜電保護）等芯片。

2、單片機通信程康設計

單片機串工作方式目前廣泛應用的51系列單片機的串行通信可工作于同步或異步方式，多數與8031兼容的51系列單片機都有一個或多個UART異步串行接口，這就為用戶設計通信程序提供了很好的便利條件。當應用系統中需要多個串行通信接口時，可采用以下幾種方法：（1）采用多串口的單片機，如華邦的WW77E58就有2個串行接口;（2）采用通用異步串口擴展芯片，如TLl6c552（2路）、LCl6C554（4路）;（3）采用普通I/O 模擬實現通信。這是最簡單經濟的方法，并且可以實現高速串通信，本文僅討論采用一個異步串行通信的設計方法，單片機串口的控制方式MCS-51系列單片機對串口的控制是通過對串行口控制寄存器SCON和功率控制寄存器PCON的設置來實現的。SCON是一個可位尋址的特殊功能寄存器，通過設置SGON的SM0和SMI，可以使單片機有四種不同的工作方式。SCON的格式可參見有關手冊說明。在用于和PC機實現串行通信時，一般設置為方式1或方式3，主要區別是方式1的數據格式為8位，方式3的數據格式為9位，其中第9位SM2為多機通信位，”可實現單片機的多點通信。功率控制寄存器PCON的SMOD為串行口波特串倍率控制位，當單片機的品振為整數時（如6M），設置5MOD為1通?？色@得更高的通信速串，但 SMOD不能位尋址。

單片機串口的速率設置單片機和PC機通信時，其通信速率由定時器T1或定時器T2產生（52系列），在T1工作在方式2時的通信速率的計算公式為：波特串=（SMOD× Fosc）/（32×12×［256-TH1］）。其中Fosc晶振頻率，為獲得準確的通信速率，Fosc通常為11.0592MH2。采用T1定時器通信的系統，速率不可能過高，一般情況下最高為19200bit/s。如為了獲得更高的通信速率可利用52系列單片機的定時器T2，最高速率可達 115200bjt/s。實際應用中我們曾經在6MH2晶振的單片機系統中實現了38400bit/s的高速通信。

單片機串口通信程序的實現方法實際應用中，單片機通信程序一般采用中斷方式與微機通信，微機做為主控方。當單片機收到微機發送的地址信號時，便轉入中斷服務程序，向微機發送數據。其中斷服務于程序流程見圖4，該中斷服務于程序也適用于多機通信的系統。詳細的程序清單請參見本刊網站 COMMON.ASM，單片機的晶振為11. 0592MHz，通信速率為9600bit/s，幀格式為N.8.1。