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ATmega128實(shí)現(xiàn)一個(gè)工業(yè)設(shè)備的主控制板

ATmega128實(shí)現(xiàn)一個(gè)工業(yè)設(shè)備的主控制板

作者:jdzj868 來源:機(jī)電之家下載站錄入:jdzj868 更新時(shí)間：2009-11-30 16:07:46 點(diǎn)擊數(shù)：0

【字體：

】

使用ATmega128實(shí)現(xiàn)一個(gè)工業(yè)設(shè)備的主控制板，它與由ATmega8管理的按鍵和LED顯示構(gòu)成的控制面板距離在2米左右，兩者之間采用 USART通信聯(lián)系�？紤]到在實(shí)際應(yīng)用中，倆者之間交換的數(shù)據(jù)很少，通信速度也不需要很高，重要的是保證通信的可靠和抗干擾，因此在硬件設(shè)計(jì)上采用電流環(huán)的連接方式，見圖5.4。
   在圖中通信雙方采用光隔和三極管，將USART的電平變化變成電流變化后傳送連接，如同工業(yè)上使用的20mA電流環(huán)通信一樣，大大提高了通信的抗干擾能力。
通信協(xié)議和規(guī)程的制定：

   l.通信速率采用2400bps（速率太高時(shí)電流環(huán)的變化會(huì)跟不上）。

   2. 用戶數(shù)據(jù)包采用定長(zhǎng)格式，每個(gè)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度為6個(gè)字節(jié)，其中第1個(gè)字節(jié)是數(shù)據(jù)包起始字節(jié)0xBB，第6字節(jié)為數(shù)據(jù)包結(jié)束字節(jié)0xEE，其它為用戶命令、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)。

   3.每次通信由A端發(fā)起，下發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包；B端收到一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包后，必須返回一個(gè)數(shù)據(jù)包應(yīng)答。

   4.A端下發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包后，在300ms內(nèi)沒有正確收到應(yīng)答包時(shí)（在2400bps時(shí)傳送6個(gè)字節(jié)的時(shí)間約為30ms），將再次重發(fā)；3次重發(fā)均不能正確收到應(yīng)答包則報(bào)警。

   5.在系統(tǒng)正常工作時(shí)，A端每隔250ms下發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包，B端如果在1s內(nèi)沒有正確收到一個(gè)下發(fā)的數(shù)據(jù)包，將進(jìn)入安全保護(hù)程序。

   在這個(gè)應(yīng)用實(shí)例中，USART接口的發(fā)送程序與前面給出的典型例程中的一樣，而對(duì)USART的接收程序進(jìn)行了改動(dòng)和簡(jiǎn)化，使其更加符合在本系統(tǒng)中使用。

#define UART_BEGIN_STX        0xBB
#define UART_END_STX        0xEE
#define RX_BUFFER_SIZE0        6

char rx_buffer0[RX_BUFFER_SIZE0];
unsigned char rx_counter;
bit Uart_RecvFlag

// USART Receiver interrupt service routine
#pragma savereg-
interrupt [USART_RXC] void uart_rx_isr(void)
{
  unsigned char status,data;
  #asm
    push r26
    push r27
    push r30
push r31
    in   r26,sreg
    push r26
  #endasm

  status=UCSRA;
  data=UDR;
  if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0)
  {
    if (!Uart_RecvFlag)
    {
       rx_buffer[rx_counter] = data;
    switch (rx_counter)
    {
            case 0:
        if (data == UART_BEGIN_STX)     rx_counter = 1;
        break;
       case 1:
       case 2:
       case 3:
       case 4:
        rx_counter++;
        break;
       case 5:
        rx_counter = 0;
        if (data == UART_END_STX)  Uart_RecvFlag = 1;
        break;
    }
      }
   }
   else
      rx_counter = 0;

   #asm
        pop  r26
    out  sreg,r26
    pop  r31
    pop  r30
pop  r27
    pop  r26
  #endasm
}
#pragma savereg+
…………
void main(void)
{
  while(1)
  {
    if (Uart_RecvFlag)
    {
    …………            //處理收到的數(shù)據(jù)包
    Uart_RecvFlag = 0;        //允許USART接受新的數(shù)據(jù)包
     }
  …………            //處理其它任務(wù)
  }
}

     在這段代碼中，接收中斷服務(wù)程序直接對(duì)數(shù)據(jù)包的起始字符和結(jié)束字符進(jìn)行判斷，并完成對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)包的接收。當(dāng)接收到正確的6個(gè)字符的數(shù)據(jù)包后，將 “Uart_RecvFlag”標(biāo)志置位，通知上層程序處理收到的數(shù)據(jù)。一旦“Uart_RecvFlag”標(biāo)志置位后，中斷服務(wù)程序?qū)⒉辉俳邮招碌臄?shù)據(jù)（放棄掉收到的字節(jié)），使得數(shù)據(jù)緩沖區(qū)不會(huì)溢出。

    上層程序的設(shè)計(jì)，應(yīng)保證以200ms左右的間隔對(duì)“Uart_RecvFlag”標(biāo)志位進(jìn)行一次判斷。一旦判斷“Uart_RecvFlag”標(biāo)志置位后，馬上進(jìn)行處理，回送應(yīng)答數(shù)據(jù)。處理完后將“Uart_RecvFlag”標(biāo)志清除，允許USART接收新的數(shù)據(jù)包。
還可以考慮在數(shù)據(jù)包中增加“數(shù)據(jù)包編號(hào)”和“數(shù)據(jù)校驗(yàn)”2個(gè)字節(jié)，以進(jìn)一步提高通信的可靠性。

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