一、基本原理

1、主从多机通信拓扑图

2、主从多机通信的具体过程

1)使所有的从机的SM2位置1，以便接收主机发来的地址；

2)主机发出一帧地址信息，其中包括8位需要与之通信的从机地址，第9位为1；

3)所有从机接收到地址帧后，各自将所接收到的地址与本机地址比较，对于地址相同的从机，使SM2位清零以接收主机随后发来的所有信息。对于地址不符合的从机，仍保持SM2=1的状态，对主机随后发来的数据不予理睬，直至发送新的地址帧；

4)主机给已被寻址的从机发送控制命令和数据(数据帧的第9位为0)；

5)本次通信结束后，从机重置SM2=1，主机可再寻址其它从机。

二、主从模式

首先要设定工作方式3：(主从模式+波特率可变)

SCON位定义：

SCON串口功能寄存器：SM0=1；SM1=1(工作方式3)

注：主机和从机都要为工作方式3。

1、工作方式2 (SM0 SM1 :1 0)：

串行口为11位异步通信接口。发送或接收一帧信息包括1位起始位“0”、8位数据位、1位可编程位、1位停止位“1”。

发送数据：发送前，先根据通信协议由软件设置TB8为“奇偶校验位”或“数据标识位”，然后将要发送的数据写入SBUF，即能启动发送器。

发送过程是由执行任何一条以SBUF为目的寄存器的指令而启动的，把8位数据装入SBUF，同时还把TB8装到发送移位寄存器的第9位上，然后从TXD(P3.1)端口输出一帧数据。

接收数据：先置REN=1，使串行口为允许接收状态，同时还要将RI清“0”。然后再根据SM2的状态和所接收到的RB8的状态决定此串行口在信息到来后是否置R1=1，并申请中断，通知CPU接收数据。

当SM2=0时，不管RB8为“0”还是为“1”，都置RI=1，此串行口将接收发送来的信息。当SM2=1时，且RB8=1，表示在多机通信情况下，接收的信息为“地址帧”, 此时置RI=1,串行口将接收发来的地址。

当SM2=1时，且RB8=0，表示在多机通信情况下，接收的信息为“数据帧”, 但不是发给本从机的，此时RI不置为“1”，因而SBUF中接收的数据帧将丢失。

2、工作方式3 (SM0 SM1 :1 1)：

为波特率可变的11位异步通信方式，除了波特率有所区别之外，其余方式都与方式2相同。

三、代码编写

1、主机.

1)主机的配置发送“地址”时，把TB8设定为1，发送数据时TB8设定为0；

2)主机在配置SCON寄存器时，不需要配置SM2=1；该位主要用于从机接收地址和数据时的区分；

3)其发送帧结构为：

主机的配置，及相关程序为：

//主机为STC12C5A60S2单片机，下面是初始化程序

void UART_init()

{

TMOD =0x20; //定时器1，工作方式2：8位、自动重装

PCON=0x00;//波特率不加倍$

TH1 = 0xfd; //fd: 9600bps @ 11.0592M

TL1 = 0xfd; //e8: 1200bps @ 11.0592M

SCON|= 0xd8; //串行口工作方式3 主机模式，不需设置SM2=1

TR1 = 1; //启动定时器1

ES = 1; //开串口中断

EA = 1; //中断 总开关

}

//主机端发送程序，使用为串口多机通信

void TXdata(unsignedchar addr,unsigned char *str)

TB8 = 1; //发送地址

SBUF = addr; //把地址发送出去

while(!TI); //判断是否发送成功(发送成功后TI会置1，需手动清0)

TI = 0;!

TB8 = 0; //发送数据

while(*str != '0') //发送数组

{

SBUF = (*str);

while(!TI);

TI = 0;-

str++;)

}

}

//中断程序

void UartReceive()interrupt 4 //串口中断服务函数

{!

ES = 0; //关闭串口中断

if(RI) //再次判断，是否接收到数据(接收到数据后，RI会置1，需手动清0)

{

RXData = SBUF;

if(RXData== '*') //判断是否接收到数据结束标志 $

{

LCD_Write_String(0,0,ReceiveData);

j_yang=0;$

}

else if(RXData=='#')

{

LCD_Write_String(0,1,ReceiveData);

j_yang=0;

}9 B7 W. E8 g) U3 i8 E

else //接收到 结束标志 $

{

ReceiveData[j_yang] = RXData;//没有接收到结束标志，正常保存数据至数组

j_yang++;

}

}

RI = 0; //清除接收标志位

ES = 1; //重新开启串口中断

}

2、从机

1)从机接收时，首先串口初始化时，使SM2=1(接收地址模式，即只能接收到TB8=1的数据，才触发中断)，主机发送TB8=0的数据，被认为是总线上的主机发送给别机的通信数据，本机丢弃，不产生中断。

2)接收的地址与本机地址相符后，使SM2=0(接收数据模式，接收数据正常触发中断)

从机的配置及相关程序：

//使用的单片机是STC15W4K48S4，该单片机设置独立定时器为波特率发生器，配置程序，若是不使用此种单片机或者是此种波特率发生器，则除了SM2设置不一样之外，其他设置与主机是一致的。

void Serial_Init()

{

SCON = 0xf8; //8位数据,可变波特率

AUXR = 0x14; //允许独立波特率发生器运行，独立波特发生器每1个时钟周期记一次数

AUXR |= 0x01; // 独立波特率发生器作为串口1的波特率发生器，此时定时器1得到释放，可以作为独立定时器使用

T2L = (65536 - (FOSC/4/BAUD)); //设置波特率重装值，其中FOSC为外部晶振的频率，BAUD为定义的波特率，此处为9600

T2H = (65536 - (FOSC/4/BAUD))>>8;

ES = 1; //使能串口中断

EA = 1;

//中断服务程序

void Uart(void)interrupt 4

{

ES = 0; //关闭串口中断

if(RI) //再次判断，是否接收到数据(接收到数据后，RI会置1，需手动清0)

{

RXData = SBUF;)

if(RXstart) //判断是否接收到过本地址;

{

if(RXData != '*') //判断是否接收到数据结束标志*

{

ReceiveData[j_yang] = RXData; //没有接收到结束标志，正常保存数据至数组

j_yang++;

}

else //接收到 结束标志*

{

RXstart= 0; //本次接收结束

UartSends(ReceiveData);//将接受的数据反过来发送回去

UartSendChar('#');//默认接收以#结束

SM2 = 1; //重新 配置为：只接收地址模式，下次发送TB8=1才中断

j_yang = 0;

Uart_flag1=1;

}

}

if(RXData == 2) //判断是否呼叫本机，地址范围：000– 254(00 - FE)

{

RXstart = 1; //开始接收数据

SM2 = 0; //配置为：接收数据 模式

}

}

RI = 0; //清除接收标志位'

ES = 1; //重新开启串口中断

}

四、注意事项

1)在写主机程序时，发现如果不写中断服务程序，单片机会默认一直发送第一个字节，最后发现应该是串口中断程序影响的，没有串口中断就会一直发送第一个字节，究其原因是数据发送完成后TI会置1，这将导致中断的产生，一旦没有中断服务程序，默认不产生中断，就一直发不清零。

2)主机程序配置时，不需要配置SM2，这样从机不管是谁发送数据，主机都可以接收的到，但是是在通信的时候做区分，比如主机给从机1发消息，发送完成后，从机1立马给主机发送请求的数据，发送完成之后，从机再配置SM2=1，只接收地址的模式。

3)波特率一定要设置的一致，否则无法正常通信。

【如果你喜欢EDA365的文章，记得关注和点赞哦！】