摘 要： 為了更好地對通信技術(shù)進行研究，以基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)設(shè)計為研究目的，通過對基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)拓撲的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)接口電路功能設(shè)計等進行，進行基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計，實現(xiàn)基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明，基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的性能得到提升，應(yīng)用范圍更加的廣泛，且滿足人們對通信系統(tǒng)性能的需求。

關(guān)鍵詞： 單片機技術(shù)； 多機通信系統(tǒng)； 軟件設(shè)計； 硬件設(shè)計

中圖分類號： TN911?34 文獻標(biāo)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(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，促進了人們工作效率的提升，也推動了通信技術(shù)的發(fā)展。在單片機技術(shù)和計算機技術(shù)等的發(fā)展下，單片機在計算機通信技術(shù)中的應(yīng)用呈現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。本文針對基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)拓撲的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)接口電路的設(shè)計、以及其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容進行分析研究，結(jié)合單片機和多機通信系統(tǒng)兩者的優(yōu)勢，設(shè)計了基于單片機技術(shù)的多通道通信系統(tǒng)，提升多機通信系統(tǒng)的性能，更好地為人們服務(wù)。

1 基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展和進步，當(dāng)前科技技術(shù)取得了顯著發(fā)展成績，也使得進入了科技時代。單片機技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等被廣泛的應(yīng)用，使得人們對科學(xué)技術(shù)以及設(shè)備的性能提出了更高的要求[1]。當(dāng)前社會發(fā)展速度非?？欤招略庐?，單片機技術(shù)在各個行業(yè)中得到有效應(yīng)用，推動了經(jīng)濟的發(fā)展。

從多機通信系統(tǒng)進行分析，計算機技術(shù)的應(yīng)用提升了系統(tǒng)的性能，提高了系統(tǒng)的工作效率，而將單片機技術(shù)在多機通信系統(tǒng)中進行應(yīng)用，則可以進一步的提升系統(tǒng)的性能，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。單片機在多機通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)多機通信系統(tǒng)的多機通信性能等，通過計算機技術(shù)、單片機，實現(xiàn)遠距離傳輸通信[2]。在當(dāng)前的通信設(shè)備和通信技術(shù)發(fā)展的過程中，計算機技術(shù)、單片機技術(shù)等的應(yīng)用，實現(xiàn)了對單片機技術(shù)的應(yīng)用，提升了多機通信系統(tǒng)的性能，為此推動了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，也進一步滿足了人們對通信系統(tǒng)性能的需求。

近幾年，經(jīng)濟和科技不斷的發(fā)展，通信技術(shù)和通信系統(tǒng)在各個方面得到廣泛的應(yīng)用，手機、固定電話、交換機等越來越多，為了更好地實現(xiàn)通信，需要發(fā)展多機通信設(shè)備，建立多機通信系統(tǒng)。本文針對基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計進行分析研究。

2 基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、單片機技術(shù)在多機通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以優(yōu)化操作，靈活的運用相關(guān)的技術(shù)和操作，為人們服務(wù)[3]。為此針對基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計進行研究。

在基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自身正常運行的保障，同時也是計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用中數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則，為了保證通信的正常進行，建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。針對多機通信系統(tǒng)而言，其采用多臺通信機共用一個服務(wù)機，TCP/IP協(xié)議是其基礎(chǔ)協(xié)議，為了實現(xiàn)多機通信，需要建立新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實現(xiàn)多機通信系統(tǒng)服務(wù)端與客戶端之間的多機數(shù)據(jù)通信。在數(shù)據(jù)傳輸通信中，服務(wù)端先進行數(shù)據(jù)發(fā)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(wǎng)絡(luò)協(xié)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)通信命令的咨詢，直到數(shù)據(jù)通信咨詢客戶端的回答與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議既定信息一致，則可以進行數(shù)據(jù)的傳輸。如果客戶端無法接收，則數(shù)據(jù)的傳輸失敗，按照原路返回。

2.2 基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲的設(shè)計

基于單片機的多機通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲設(shè)計，選擇的總線型為網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，且由服務(wù)機進行統(tǒng)一的管理，進行網(wǎng)絡(luò)資源的分配[4]。服務(wù)端會輪流的對每一個客戶端進行數(shù)據(jù)的發(fā)送詢問，如果存在分配發(fā)送時間，則會移交網(wǎng)絡(luò)總線的使用權(quán)，否則將詢問下一個客戶端。在該系統(tǒng)中，任何一臺機器發(fā)送的數(shù)據(jù)，在其他機器上顯示可見，且網(wǎng)絡(luò)信號可靠，其是在網(wǎng)絡(luò)拓撲的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，而基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.3 基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)接口電路功能設(shè)計

基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)在其設(shè)計的過程中，除了以上網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)拓撲的設(shè)計之外，還需要進行網(wǎng)絡(luò)接口電路功能的設(shè)計等。網(wǎng)絡(luò)接口可以實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的提交、中繼等，并提供網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的信號，使得各個端口之間形成同構(gòu)等；對其進行設(shè)計，對多機通信系統(tǒng)有重要的意義和作用。

基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)了功能和性能的優(yōu)化，其網(wǎng)絡(luò)接口電路的設(shè)計，需要滿足其功能需求。在對其網(wǎng)絡(luò)接口電路進行設(shè)計的過程中，需要采用4個單片機，共同的完成對數(shù)據(jù)的接收，每個單片機對應(yīng)一個端口[5]。在進行基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口電路的設(shè)計中，需要增加網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信號接口，在各個單片機沒有工作的前提下，網(wǎng)絡(luò)中沒有數(shù)據(jù)的傳輸，網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行支撐，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳輸和接收。

2.4 其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計

在基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計中，除了以上的設(shè)計之外，還需要對服務(wù)端和客戶端的電路進行設(shè)計，對系統(tǒng)的整體功能模塊進行設(shè)計等。服務(wù)端和服務(wù)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?？蛻魴C采用的電路，需要編址；而服務(wù)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(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計中，需要將該系統(tǒng)的功能完善，服務(wù)端的功能，需要讀取ADC數(shù)據(jù)，并顯示電視角度數(shù)據(jù)、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(wǎng)絡(luò)的接管等，客戶端的功能，需要可以接收服務(wù)機的咨詢，并進行數(shù)據(jù)的發(fā)送確認(rèn)，可以提供鍵盤控制，進行客戶機地址的讀取，顯示環(huán)境溫度等。

在基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計中，其功能模塊如圖2所示，在基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)中，每一個設(shè)備都有自己的驅(qū)動程序，且驅(qū)動程序只需要對自己多控制的設(shè)備進行控制和調(diào)用。

通過對基于單片機的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計，最終實現(xiàn)單片機多機通信系統(tǒng)的應(yīng)用，例如其鍵盤程序的設(shè)計應(yīng)用流程如圖3所示。

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

通過基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計可以得出，單片機在多機通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，實現(xiàn)了多機通信系統(tǒng)功能的提升，完善了該系統(tǒng)的相關(guān)結(jié)構(gòu)，通過簡化操作程序，實現(xiàn)了基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的簡單、靈活操作和使用，進而減少了基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)運行的負擔(dān)。

3 結(jié) 語

社會、科技、經(jīng)濟的飛速發(fā)展，促進了信息設(shè)備的發(fā)展和使用，當(dāng)前計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的廣泛應(yīng)用，使得人們對信息技術(shù)設(shè)備的性能和質(zhì)量提出了更高的要求。通信系統(tǒng)在國民經(jīng)濟發(fā)展中，起著關(guān)鍵的作用，為了實現(xiàn)通信系統(tǒng)功能的提升和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，在其設(shè)計中，采用單片機技術(shù)，進行基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計。基于單片機技術(shù)的多機通信系統(tǒng)的設(shè)計，將多機通信系統(tǒng)的性能提升，穩(wěn)定性更高，為我國經(jīng)濟的發(fā)展提供了幫助，也滿足了人們對多機通信系統(tǒng)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(tǒng)的研究與設(shè)計[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2010（1）：22?24.

[2] 潘方.RS 232串口通信在PC機與單片機通信中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（13）：69?71.

[3] 劉濤.基于單片機的多機通信系統(tǒng)設(shè)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(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，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(tǒng)設(shè)計[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（2）：25?26.

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