4 系統(tǒng)通訊協(xié)議設(shè)計

組態(tài)王提供了通過PC機與單片機串口進行十六進制數(shù)據(jù)通訊的驅(qū)動，而驅(qū)動中已經(jīng)規(guī)定好其通訊協(xié)議。

4．1 通訊參數(shù)

通訊參數(shù)包括數(shù)據(jù)位、停止位、波特率、校驗方式。其中，數(shù)據(jù)位、停止位、波特率由單片機決定。組態(tài)王中的設(shè)定和單片機一致即可。校驗方式參照“數(shù)據(jù)傳輸格式”部分。

4．2 數(shù)據(jù)傳輸格式與協(xié)議說明

格式1 組態(tài)王發(fā)送地址請求格式（檢驗位為1）：

格式2單片機應答地址格式（檢驗位為0）：

格式3組態(tài)王讀數(shù)據(jù)請求格式（檢驗位為0）：

格式4單片機應答讀數(shù)據(jù)格式（正確）（檢驗位為O）：

格式5單片機應答讀數(shù)據(jù)格式（錯誤）（檢驗位為0）：

格式6組態(tài)王寫數(shù)據(jù)請求格式（檢驗位為O）：

格式7單片機應答寫數(shù)據(jù)格式（正確）（檢驗位為0）：

協(xié)議具體說明如下：

ENQ（頭）：H05，詢問，請求幀的開始代碼；

ACK（頭）：H06，確認，ACK應答幀的開始代碼；

NAK（頭）：H15，否認，NAK應答幀的開始代碼；

EOT（尾）：H04，正文的結(jié)束，請求幀的結(jié)束ASCII代碼；

ETX（尾）：H03，結(jié)束正文，應答幀的結(jié)束ASCII代碼；

數(shù)據(jù)傳輸：所有數(shù)據(jù)均為16進制數(shù)；

Sta：設(shè)備地址，1個字節(jié)，組態(tài)王設(shè)備地址范圍為0～255，此地址為單片機的地址，由單片機中的程序決定；

R：讀標志，1個字節(jié)（0x52）；

W：寫標志，1個字節(jié)（0x57）；

DataType：需要交換的數(shù)據(jù)類型，1字節(jié)。其中“1”代表字節(jié)，“2”代表字，“3”代表浮點型；

DataNum：讀取數(shù)據(jù)的個數(shù)，1字節(jié)；

DataAddr：數(shù)據(jù)偏移地址，2字節(jié)，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后；

Data：實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后；

DataLong：單片機返回Data的字節(jié)數(shù)，2字節(jié)，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后：

CRC：為從第1個字節(jié)至CRC前的所有字節(jié)的異或值，1字節(jié)；

ErrorCode：錯誤代碼，“0”代表正確應答，“1”代表數(shù)據(jù)類型錯誤，“2”代表數(shù)據(jù)范圍超限，“3”代表指令無法識別。

5 單片機通訊程序流程設(shè)計

圖4為組態(tài)王程序流程，圖5為單片機通訊程序流程。80C51系列單片機多機通訊可歸納如下：

上位機的SM2=0，所有下位機的SM2=1，以便只接收上位機發(fā)來的地址；

上位機給下位機發(fā)送地址時，第9數(shù)據(jù)位應該為1，以指示下位機接收這個地址；

所有下位機在SM2=1，RB8=1和RI=0時，接收上位機發(fā)來的地址，進入相應中斷服務(wù)程序，并與本機地址相比較，以確認是否為被尋址的下位機；

被尋址下位機通過指令清除SM2，以便正常接收上位機發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并向上位機發(fā)回接收到的地址以便核實。未被尋址的下位機保持SM2=1，并退出各自的中斷服務(wù)程序；

完成上位機和被尋址下位機之間的數(shù)據(jù)通信后，被尋址從機使SM2=1，并退出中斷服務(wù)程序，等待下次通信。

6 結(jié)束語

該系統(tǒng)實現(xiàn)組態(tài)王軟件與單片機多機的實時通信，已經(jīng)在實際項目中得到應用。應用的結(jié)果表明該設(shè)計方法簡單有效，實時性好，成本低廉，可以在控制與監(jiān)控系統(tǒng)中推廣應用。