一种串口多机通信电路和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114397832A(43)申请公布日2022.04.26(21)申请号202111388504.1(22)申请日2021.11.22(71)申请人中国科学院西安光学精密机械研究所地址710119陕西省西安市高新区新型工业园信息大道17号(72)发明人黄超申超淡丽军高伟(74)专利代理机构西安智邦专利商标代理有限公司61211代理人唐沛(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种串口多机通信电路和方法(57)摘要本发明公开了一种串口多机通信电路和方法，解决了现有多机通信所采用的方法对主、从机的软件设计要求较高，通信过程繁琐的问题。该电路包括主机、与门逻辑芯片、16位总线收发器以及2个从机；16位总线收发器由两个数据收发器组成；其中，每个数据收发器均设置有控制端口OE和控制端口DIR；当主机向其中一个从机发送数据时：通过主机的通用端口控制其中一个数据收发器的控制端口OE为低电平，控制端口DIR为高电平，同时控制另一个数据收发器控制端口OE为高电平；当主机接收其中一个从机的数据时：通过主机的通用端口控制其中一个数据收发器的控制端口OE为低电平，控制端口DIR为低电平，同时控制另一个数据收发器控制端口OE为高电平。CN114397832ACN114397832A权利要求书1/1页1.一种串口多机通信电路，其特征在于：包括主机、与门逻辑芯片、16位总线收发器以及2个从机；16位总线收发器由两个数据收发器组成；其中，每个数据收发器均设置有控制端口OE和控制端口DIR；每个数据收发器中设置有至少一条数据发送通道和至少一条数据接收通道；主机通过其上设置的4个通用端口分别与每个数据收发器中的控制端口OE、控制端口DIR连接；主机的发送TX端口分别与每个数据收发器的数据发送通道输入端连接；主机的接收RX端口通过与门逻辑芯片分别与每个数据收发器中数据接收通道的输出端连接；每个数据收发器中数据发送通道的输出端均和与之对应的从机接收RX端口连接；每个数据收发器中数据接收通道的输入端均和与之对应的从机发送TX端口连接。2.根据权利要求1所述的串口多机通信电路，其特征在于：所述主机和从机为MCU芯片或者FPGA芯片或者DSP芯片。3.根据权利要求2所述的串口多机通信电路，其特征在于：16位总线收发器为单电压供电或者双电压供电。4.根据权利要求3所述的串口多机通信电路，其特征在于：16位总线收发器为双电压供电时，一个电压和主机供电电压保持一致，另一个电压和从机供电电压保持一致。5.根据权利要求3所述的串口多机通信电路，其特征在于：与门逻辑芯片的与门输入端接上拉电阻，确保与门逻辑芯片供电电压与主机供电电压保持一致。6.一种如权利要求1‑5所述的串口多机通信电路的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：主机向其中一个从机发送数据时：通过主机的通用端口控制其中一个数据收发器的控制端口OE为低电平，控制端口DIR为高电平，同时控制另一个数据收发器控制端口OE为高电平；主机接收其中一个从机的数据时：通过主机的通用端口控制其中一个数据收发器的控制端口OE为低电平，控制端口DIR为低电平，同时控制另一个数据收发器控制端口OE为高电平。2CN114397832A说明书1/4页一种串口多机通信电路和方法技术领域[0001]本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种串口多机通信电路和方法。背景技术[0002]单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。[0003]单片机在实时数据采集和数据处理方面，有着成本低、能满足一般要求、开发周期短等优点，其在智能家居、计算机网络通信与数据传输、工业控制自动化等方面有着广泛的应用。在各种应用场景中，避免不了信息的交换，所以就有了各种各样的通信方式及协议，串口通信因其使用简单可靠，所以用的非常普遍；在工控和测量设备中一般都是使用串口和上位机通信，而且是一对一通信。连接的设备越多，需要的串口数量就越多，占用的单片机引脚资源就越多。因此，能否使用一个串口实现多机通信的功能就有了实际意义。[0004]单片机的多机通信一般采用主从式通信方式，在这种方式中,只有一台主机,可以有多台从机。主机发送的信息可以传到各从机或指定的从机,各从机发送的信息只能被主机接收,从机之间不能进行通信。[0005]目前的单片机多机通信一般都是通过从软件上给从机分配地址来实现，单片机串行通信中的SM2位(多机通信控制位)专门用来识别不同的从机，该方法实现的一般过程为