基于W77E58雙串口通信的監(jiān)控系統(tǒng)

3 通信協(xié)議

本系統(tǒng)中MR16與W77E58及上位機三方都既是發(fā)送方又是接收方，都工作在半雙工模式。MR16和上位機的發(fā)送和接收均采用查詢方式，W77E58 的串口0和串口1發(fā)送均采用查詢方式，接收均采用中斷方式。要想保證通信準確可靠，通信雙方除規(guī)定好字符格式和波特率外，還要定義好通信協(xié)議。通過分析和實驗，最后確定了MR16和W77E58之間通信以77E58為主。W77E58和上位機之間通信以上位機為主的“主從通信法”通信協(xié)議。下面以 W77E58串口0和上位機為例，將這種通信協(xié)議介紹如下。

◆ W77E58串行口0通信協(xié)議（以W77E58為主機）
發(fā)送（查詢方式）：
fe+fe+fe+代碼 ......請求回發(fā)相應(yīng)代碼的數(shù)據(jù)包
fe+fe+ef+代碼＋高字節(jié)＋低字節(jié)＋校驗和 ......發(fā)送要修改的數(shù)據(jù)包
接收（中斷方式）：
fe+fe+aa+故障代碼 ......接收故障代碼
fe+fe+fe+代碼＋高字節(jié)＋低字節(jié)＋校驗和
......接收要顯示的數(shù)據(jù)包

◆ 上位機通信協(xié)議（以上位機為主機）
發(fā)送（查詢方式）：
fe+fe＋站號 ......查詢相應(yīng)站點
fe+fe+fe ......請求回發(fā)要顯示的數(shù)據(jù)包
接收（查詢方式）：
fe+fe＋站號 ......接收回發(fā)校驗站號
fe+fe＋高字節(jié)＋低字節(jié)＋校驗和
......接收要顯示的數(shù)據(jù)包

協(xié)議里的斜體為包頭碼，黑體加下劃線為命令碼，站號即為多機通信時用于選擇單相逆變器的令牌，每臺單相逆變器的站號均不相同。數(shù)據(jù)包的包頭均是 0xfe，0xfe。以W77E58串口0為例，當W77E58使用命令0xfe向MR16請求回發(fā)相應(yīng)代碼的數(shù)據(jù)包后，若接收到命令0xaa，則表明有故障，然后根據(jù)收到的故障代碼進行相應(yīng)的故障顯示；若收到命令0xfe，則把收到的參數(shù)值送給液晶顯示器進行顯示。

從數(shù)據(jù)包格式可以看出，MR16和W77E58之間通信以W77E58為主，W77E58和上位機之間通信以上位機為主，MR16的發(fā)送和接收都是由W77E58串口0來控制的，而W77E58串口1的發(fā)送和接收又都是由上位機來控制的，這種主從方式是RS485標準中常采用的模式。這里通過發(fā)送包頭的辦法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，發(fā)送方每次都必須先發(fā)送包頭，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)；接收方只有在正確接收包頭后才開始接收數(shù)據(jù)。當接收數(shù)據(jù)出錯或發(fā)送的數(shù)據(jù)丟失時就放棄本次接收，在下個主循環(huán)重新通信。這樣可以在一次通信出錯后自動恢復(fù)，同時避免“死機”現(xiàn)象的發(fā)生。

4 軟件實現(xiàn)

基于對該監(jiān)控通信系統(tǒng)通用性的考慮，我們采用了模塊化設(shè)計方法，將通信程序作為主程序的一個模塊來處理。因為BCD碼是以數(shù)字“0”到“9”開頭的，而控制命令則以字母“A”到“F”開頭，在發(fā)送端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成BCD碼發(fā)送。這樣可區(qū)分這兩類信號，在接收端分別將它們解碼處理。

MR16通信模塊包括查詢接收程序和查詢發(fā)送程序，程序流程類似于圖3；W77E58串口1通信模塊包括中斷接收程序和查詢發(fā)送程序，程序流程與串口0相類似，這里都不再給出。

參考文獻
1 WINBOND electronics corp. 8-Bit Microcontroller——W77E58. 2001.7
2 Fail-Safe, High-Speed (10Mbps), Slew-Rate-Limited RS-485/RS-422 Transceivers，MAXIM Document , 1997
3 Advance Information. MC68HC908MR16/MC68HC908MR32?Rev. 4.0. MOTOROLA Document, 2000
4 李朝青. PC機及單片機數(shù)據(jù)通信技術(shù). 北京：北京航空航天大學出版社，2000