基于單片機技術的多機通信系統設計

摘 要： 為了更好地對通信技術進行研究，以基于單片機技術的多機通信系統設計為研究目的，通過對基于單片機技術的多機通信系統的發展現狀、基于單片機技術的多機通信系統網絡協議的設計、網絡拓撲的設計、網絡接口電路功能設計等進行，進行基于單片機技術的多機通信系統硬件和軟件的設計，實現基于單片機技術的多機通信系統。實驗結果表明，基于單片機技術的多機通信系統的性能得到提升，應用范圍更加的廣泛，且滿足人們對通信系統性能的需求。

關鍵詞： 單片機技術； 多機通信系統； 軟件設計； 硬件設計

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）12?0164?03

Abstract： In order to better study of communication technology， the design of multicomputer communication system based on single chip microcomputer （SCM） technology is taken as the research purposes. The hardware and software design of multicomputer communication system based on SCM technology was carried out to realize multi?computer communication system based on SCM technology after analysis of the development status of the multi?computer communication system based on SCM technology， design of network protocol of the multi?computer communication system based on SCM technology， design of the network topology， function design of network interface circuit， etc. The experiment results show that the performance of the multicomputer communication system based on SCM technology has been improved， and the application scope of the system has been more extensive， and people’s needs for the communication system performance has been met.

Keywords： single chip microcomputer； multi?machine communication system； software design； hardware design

0 引 言

當前網絡技術、信息技術被廣泛的應用，促進了人們工作效率的提升，也推動了通信技術的發展。在單片機技術和計算機技術等的發展下，單片機在計算機通信技術中的應用呈現出了顯著的優勢。本文針對基于單片機技術的多機通信系統的發展現狀，基于單片機技術的多機通信系統網絡協議的設計、網絡拓撲的設計、網絡接口電路的設計、以及其他結構的設計等內容進行分析研究，結合單片機和多機通信系統兩者的優勢，設計了基于單片機技術的多通道通信系統，提升多機通信系統的性能，更好地為人們服務。

1 基于單片機技術的多機通信系統的發展現狀

隨著社會的發展和進步，當前科技技術取得了顯著發展成績，也使得進入了科技時代。單片機技術、計算機技術、網絡技術等被廣泛的應用，使得人們對科學技術以及設備的性能提出了更高的要求[1]。當前社會發展速度非常快，日新月異，單片機技術在各個行業中得到有效應用，推動了經濟的發展。

從多機通信系統進行分析，計算機技術的應用提升了系統的性能，提高了系統的工作效率，而將單片機技術在多機通信系統中進行應用，則可以進一步的提升系統的性能，并提高系統的穩定性和可靠性。單片機在多機通信系統中的應用，可以實現多機通信系統的多機通信性能等，通過計算機技術、單片機，實現遠距離傳輸通信[2]。在當前的通信設備和通信技術發展的過程中，計算機技術、單片機技術等的應用，實現了對單片機技術的應用，提升了多機通信系統的性能，為此推動了我國國民經濟的發展，也進一步滿足了人們對通信系統性能的需求。

近幾年，經濟和科技不斷的發展，通信技術和通信系統在各個方面得到廣泛的應用，手機、固定電話、交換機等越來越多，為了更好地實現通信，需要發展多機通信設備，建立多機通信系統。本文針對基于單片機技術的多機通信系統的設計進行分析研究。

2 基于單片機技術的多機通信系統的設計

2.1 基于單片機技術的多機通信系統網絡協議的設計

網絡技術、計算機技術、單片機技術在多機通信系統中的應用，可以優化操作，靈活的運用相關的技術和操作，為人們服務[3]。為此針對基于單片機技術的多機通信系統的相關設計進行研究。

在基于單片機技術的多機通信系統，其網絡協議自身正常運行的保障，同時也是計算機技術、網絡技術等應用中數據交換而建立的規則，為了保證通信的正常進行，建立網絡協議。針對多機通信系統而言，其采用多臺通信機共用一個服務機，TCP/IP協議是其基礎協議，為了實現多機通信，需要建立新的網絡協議，實現多機通信系統服務端與客戶端之間的多機數據通信。在數據傳輸通信中，服務端先進行數據發送命令的咨詢，共進行兩次，如果第一次咨詢給出的答案與網絡協議，如既定值不同，則進行第二次咨詢，如果回答同上一次以上，則數據通信不會與該客戶端進行傳輸，并且會繞過這個客戶端，進行下一個客戶端數據通信命令的咨詢，直到數據通信咨詢客戶端的回答與網絡協議既定信息一致，則可以進行數據的傳輸。如果客戶端無法接收，則數據的傳輸失敗，按照原路返回。

2.2 基于單片機技術的多機通信系統網絡拓撲的設計

基于單片機的多機通信系統的網絡拓撲設計，選擇的總線型為網絡拓撲結構，且由服務機進行統一的管理，進行網絡資源的分配[4]。服務端會輪流的對每一個客戶端進行數據的發送詢問，如果存在分配發送時間，則會移交網絡總線的使用權，否則將詢問下一個客戶端。在該系統中，任何一臺機器發送的數據，在其他機器上顯示可見，且網絡信號可靠，其是在網絡拓撲的基礎上實現的，而基于單片機技術的多機通信系統的網絡拓撲設計結構如圖1所示。

2.3 基于單片機技術的多機通信系統接口電路功能設計

基于單片機技術的多機通信系統在其設計的過程中，除了以上網絡協議的設計和網絡拓撲的設計之外，還需要進行網絡接口電路功能的設計等。網絡接口可以實現接收數據的提交、中繼等，并提供網絡狀態的信號，使得各個端口之間形成同構等；對其進行設計，對多機通信系統有重要的意義和作用。

基于單片機技術的多機通信系統的設計，實現了功能和性能的優化，其網絡接口電路的設計，需要滿足其功能需求。在對其網絡接口電路進行設計的過程中，需要采用4個單片機，共同的完成對數據的接收，每個單片機對應一個端口[5]。在進行基于單片機技術的多機通信系統網絡接口電路的設計中，需要增加網絡狀態信號接口，在各個單片機沒有工作的前提下，網絡中沒有數據的傳輸，網絡信號接口則會變成低電平，與單片機進行相連，此時單片機可以對整個網絡狀態進行支撐，實現對數據的傳輸和接收。

2.4 其他結構的設計

在基于單片機技術的多機通信系統的設計中，除了以上的設計之外，還需要對服務端和客戶端的電路進行設計，對系統的整體功能模塊進行設計等。服務端和服務機、客戶端的客戶機采用的是不同的電路，但是卻連接在一個電路板上。客戶機采用的電路，需要編址；而服務機不需要編址，其有一個固定的地址，所以不需要部分電路[6]。

除此之外，在基于單片機技術的多機通信系統的設計中，需要將該系統的功能完善，服務端的功能，需要讀取ADC數據，并顯示電視角度數據、可以智能地控制分機的開啟、可以對任意一臺客戶機進行網絡的接管等，客戶端的功能，需要可以接收服務機的咨詢，并進行數據的發送確認，可以提供鍵盤控制，進行客戶機地址的讀取，顯示環境溫度等。

在基于單片機技術的多機通信系統的設計中，其功能模塊如圖2所示，在基于單片機技術的多機通信系統中，每一個設備都有自己的驅動程序，且驅動程序只需要對自己多控制的設備進行控制和調用。

通過對基于單片機的多機通信系統的設計，最終實現單片機多機通信系統的應用，例如其鍵盤程序的設計應用流程如圖3所示。

基于單片機的多機通信系統，其各項功能的實現，需要通過鍵盤程序完成，所以在該系統的設計中，鍵盤系統的設計也起著重要的作用。鍵盤系統設計的好壞，影響著整個多機通信系統的運行質量。在多機通信系統中，其每個組成部件都與該系統的設計和實現有著密切的關系，將各個部件的參數，通過鍵盤程序輸入，確定多機通信系統的性能參數，進而對系統的可靠性、穩定性等進行檢驗。

通過基于單片機技術的多機通信系統的設計可以得出，單片機在多機通信系統中的應用，實現了多機通信系統功能的提升，完善了該系統的相關結構，通過簡化操作程序，實現了基于單片機技術的多機通信系統的簡單、靈活操作和使用，進而減少了基于單片機技術的多機通信系統運行的負擔。

3 結 語

社會、科技、經濟的飛速發展，促進了信息設備的發展和使用，當前計算機技術、網絡技術等的廣泛應用，使得人們對信息技術設備的性能和質量提出了更高的要求。通信系統在國民經濟發展中，起著關鍵的作用，為了實現通信系統功能的提升和結構的優化，在其設計中，采用單片機技術，進行基于單片機技術的多機通信系統的設計。基于單片機技術的多機通信系統的設計，將多機通信系統的性能提升，穩定性更高，為我國經濟的發展提供了幫助，也滿足了人們對多機通信系統性能的需求。

參考文獻

[1] 熊娟，姚巧鴿.基于AT89S51單片機的多機通信系統的研究與設計[J].牡丹江師范學院學報（自然科學版），2010（1）：22?24.

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[3] 劉濤.基于單片機的多機通信系統設計[J].中國新通信，2014（8）：111.

[4] 陳新忠.基于RS 485總線的單片機多機通信軟件設計[J].現代電子技術，2002，25（3）：8?10.

[5] 柯小林，唐林寶，陳快，等.基于RS 485的多機通信系統設計[J].數字技術與應用，2011（2）：25?26.

[6] 沈一凡.一種單片機多機通信系統的設計[J].硅谷，2014（22）：28.