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圖1　SN75176芯片及其邏輯關(guān)系

3　RS－485方式構(gòu)成的多機(jī)通信原理
　　在由單片機(jī)構(gòu)成的多機(jī)串行通信系統(tǒng)中,一般采用主從式結(jié)構(gòu)：從機(jī)不主動發(fā)送命令或數(shù)據(jù),一切都由主機(jī)控制。并且在一個(gè)多機(jī)通信系統(tǒng)中,只有一臺單機(jī)作為主機(jī),各臺從機(jī)之間不能相互通訊,即使有信息交換也必須通過主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)。采用RS－485構(gòu)成的多機(jī)通訊原理框圖,如圖2所示。

圖2　采用RS－485構(gòu)成的多機(jī)通訊原理框圖

　　在總線末端接一個(gè)匹配電阻,吸收總線上的反射信號,保證正常傳輸信號干凈、無毛刺。匹配電阻的取值應(yīng)該與總線的特性阻抗相當(dāng)。
　　當(dāng)總線上沒有信號傳輸時(shí),總線處于懸浮狀態(tài),容易受干擾信號的影響。將總線上差分信號的正端A⁺和+5電源間接一個(gè)10K的電阻;正端A⁺和負(fù)端B^-間接一個(gè)10K的電阻;負(fù)端B^-和地間接一個(gè)10K的電阻,形成一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)總線上沒有信號傳輸時(shí),正端A⁺的電平大約為3.2V,負(fù)端B^-的電平大約為1.6V,即使有干擾信號,卻很難產(chǎn)生串行通信的起始信號0,從而增加了總線抗干擾的能力。
4　通信規(guī)則
　　由于RS－485通訊是一種半雙工通訊,發(fā)送和接收共用同一物理信道。在任意時(shí)刻只允許一臺單機(jī)處于發(fā)送狀態(tài)。因此要求應(yīng)答的單機(jī)必須在偵聽到總線上呼叫信號已經(jīng)發(fā)送完畢,并且沒有其它單機(jī)發(fā)出應(yīng)答信號的情況下,才能應(yīng)答。半雙工通訊對主機(jī)和從機(jī)的發(fā)送和接收時(shí)序有嚴(yán)格的要求。如果在時(shí)序上配合不好,就會發(fā)生總線沖突,使整個(gè)系統(tǒng)的通訊癱瘓,無法正常工作。要做到總線上的設(shè)備在時(shí)序上的嚴(yán)格配合,必須要遵從以下幾項(xiàng)原則：
　　1) 復(fù)位時(shí),主從機(jī)都應(yīng)該處于接收狀態(tài)。
　　SN75176芯片的發(fā)送和接收功能轉(zhuǎn)換是由芯片的 RE^* ,DE端控制的。RE^*=1,DE=1時(shí),SN75176發(fā)送狀態(tài);RE*=0,DE=0時(shí),SN75176處于接收狀態(tài)。一般使用單片機(jī)的一根口線連接RE^*,DE端。在上電復(fù)位時(shí),由于硬件電路穩(wěn)定需要一定的時(shí)間,并且單片機(jī)各端口復(fù)位后處于高電平狀態(tài),這樣就會使總線上各個(gè)分機(jī)處于發(fā)送狀態(tài),加上上電時(shí)各電路的不穩(wěn)定,可能向總線發(fā)送信息。因此,如果用一根口線作發(fā)送和接收控制信號,應(yīng)該將口線反向后接入SN75176的控制端,使上電時(shí)SN75176處于接收狀態(tài)。
　　另外,在主從機(jī)軟件上也應(yīng)附加若干處理措施,如：上電時(shí)或正式通訊之前,對串行口做幾次空操作,清除端口的非法數(shù)據(jù)和命令。
　　2) 控制端RE^*,DE的信號的有效脈寬應(yīng)該大于發(fā)送或接收一幀信號的寬度。
　　在RS－232,RS－422等全雙工通訊過程中,發(fā)送和接收信號分別在不同的物理鏈路上傳輸,發(fā)送端始終為發(fā)送端,接收端始終為接收端,不存在發(fā)送、接收控制信號切換問題。在RS－485半雙工通訊中,由于SN75176的發(fā)送和接收都由同一器件完成,并且發(fā)送和接收使用同一物理鏈路,必須對控制信號進(jìn)行切換�？刂菩盘柡螘r(shí)為高電平,何時(shí)為低電平,一般以單片機(jī)的TI,RI信號作參考。
　　發(fā)送時(shí),檢測TI是否建立起來,當(dāng)TI為高電平后關(guān)閉發(fā)送功能轉(zhuǎn)為接收功能;
　　接收時(shí),檢測RI是否建立起來,當(dāng)RI為高電平后,接收完畢,又可以轉(zhuǎn)為發(fā)送。
　　在理論上雖然行得通,但在實(shí)際聯(lián)調(diào)中卻出現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)對時(shí)錯(cuò)的現(xiàn)象。根據(jù)查證有關(guān)資料,并在聯(lián)調(diào)中借助存儲示波器反復(fù)測試,才發(fā)現(xiàn)一個(gè)值得注意的問題,我們可以查看單片機(jī)的時(shí)序：