單片機(jī)多機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)及數(shù)據(jù)通信容錯技術(shù)

3 　容錯技術(shù)
在單片機(jī)組成的嵌入式控制系統(tǒng)中,利用單片機(jī)的串行口,可實現(xiàn)單機(jī)對單機(jī)的通信、或者實現(xiàn)一個主機(jī)與多臺從機(jī)的通信,利用MODEN 實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息傳輸. 基于RS485 總線可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化自由通信. 但單片機(jī)多用在工業(yè)控制現(xiàn)場,其通信受到各種各樣的干擾信號的干擾,由于單片機(jī)的內(nèi)存及操作系統(tǒng)不允許裝載復(fù)雜的通信容錯程序. 針對單片機(jī)通信的特點,介紹一種簡單可行的差錯糾錯的編碼方法:
單片機(jī)串行通信以8 位數(shù)據(jù)或九位,一個啟始位,一個停止位的通信模型. 通信數(shù)據(jù)量不會太大等特點. 采用混合糾錯檢錯的方法. 首先采用Hamming(7 ,4) 模型編碼. 即在7 位編碼中,其中4 位是有效數(shù)據(jù),3 位是冗余校驗碼. 設(shè)D3 D2 D1 D0 是4 位有效數(shù)據(jù), P2 P1 P0 是3 位校驗碼,將D3 D2 D1 D0 分成三組, P2 , P1 , P0 分別是3 組的校驗位, G2 G1 G0 為檢錯信息,當(dāng)G2 G1 G0 = 000時,傳送沒有錯. G2 G1 G0 的值就指明7 位編碼中第i 位傳錯,對該位求反,即可完成糾錯. (7 ,4) 校驗碼的格式,見表1 :
D3 D2 D1 P2 D0 P1 P0 . 7 位(7 ,4) D3 D2 D1 P2 D0 P1 P0 校驗碼分成三組:
第一組:檢錯信息G0 ,含有: D3 、D1 、D0 、P0 ,其中: P0 = D3⊕D1⊕D0 , G0 = P0⊕D3⊕D1⊕D0 .
第二組:檢錯信息G1 ,含有: D3 、D2 、D0 、P1 ,其中: P1 = D3⊕D2⊕D0 , G1 = P1⊕D3⊕D2⊕D0 .
第三組:檢錯信息G2 ,含有: D3 、D2 、D1 、P2 ,其中: P2 = D3⊕D2⊕D1 , G2 = P2⊕D3⊕D2⊕D1 .
　單片機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)前,先按漢明編碼格式,把要發(fā)送的數(shù)據(jù)變成漢明碼,即8 位編碼中,有4 位數(shù)據(jù). 所以一個字節(jié)有效數(shù)據(jù)分成低4 位、高4 位,然后編成漢明碼后,發(fā)送到縮機(jī). 接收機(jī)收到數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯和糾錯. 即首先計算出G2 G1 G0 檢錯信息字的值,由信息檢錯字知道那一位出錯,對該位求反,即可完全糾錯. 錯位與信息字G2 G1 G0 的關(guān)系見表2.