PC和多单片机通信的一种方法

单片机应用简单灵活，使用非常广泛，但存在无法实时保存大量的数据、实时更新数据等缺点，因此经常需要把单片机和PC机的优势相结合组成系统。本文以卡式电话管理系统(非通用型电话系统)为例，从硬件和软件两方面分析PC和单片机之间的通信方法和注意事项，并给出相关系统的结构框图。
　　现在的卡式电话系统一般都采用单片机实现读卡、计费等功能，但单片机操作相对固定，无法根据外界条件变化作出相应改变。比如当计费的单价发生变化时，必须重新更新整个计费程序，再烧录到每个单片机中，这就使得维护非常复杂。如果把这些经常改变的量写入到一个类似服务器的PC机中，单片机只要到PC中读取相应的数据，就可以实现数据更新了。实现此功能，要解决PC和多个单片机之间的连接，以及协调PC和多个单片机之间的通信，使之不出现冲突。
　　PC和单片机之间的连接方式有多种，如利用微机的串口、并口或通过专门的I/O板进行数据传送，单片机通过共享通道的方法挂在上述总线上。附表列出以上三种连接方式的特点。
　　应用时应根据实际需要进行选择。在我们的卡式电话系统中，通信数据量很小、传输距离很近，因此选择了串口通信方式。
　　由于每个单片机都是通过串口线和PC连接的，也就是说其总线是共享的，必须避免冲突。其方法有：各单片机通过中断向PC申请数据总线、PC轮询各单片机、单片机进行数据总线检测等。单片机通过中断向PC申请数据总线的方式可以实现实时的通信，但控制比较复杂，同时需要PC具有中断排队的能力，并且要求很多的中断线，因此只适合一台PC带少量的单片机的情况。PC轮询单片机则相对简单，成本也很低，不过实时性较差，握手时延很长。第三种方法若要完全避免冲突则非常复杂。
　　在卡式电话系统中，我们采用了由PC机轮询方式，在轮询时采用PC中断单片机的方法。这是第一、二种方法的折衷。由于中断线是共享的，还为每个单片机设定了地址码。
　　卡式电话系统的硬件系统框图如图1所示。此系统共需要4根信号线，即收、发、地和中断线，收、发和地可以从串口中找到相应的线，而中断线采用串口中的RTS信号，可以直接编程。
　　软件工作流程是：PC先发送一个中断信号，使所有的单片机转入中断程序，然后发送一个地址码，各单片机读此地址码以后和自己的实际地址相比较，若相同，则转入相应的动作，比如读取单价或上报本机信息等，否则从中断程序中跳出。软件需要解决的是设定PC串口的工作方式，包括串口的通讯速率、奇偶校验位、停止位等。经测试，此系统可以在28