8位单片机的多主机通讯计划

多主机通讯计划运用了瑞萨的8位单片机M37546，该单片机具有两个独立的串口，能够装备为同步或异步串口运用。运用了N沟道漏极开路总线结构与UART通讯协议，在同一根电缆上完结数据的发送和接纳；一起加入了抵触检测功用，能够确保在不丢掉信息的情况下，完结裁定，完结多主机通讯。
在这个体系中的一切M37546的TxD1与RxD1都接到同一根总线上。一切数据都是在这一根线上传递的，一个主机发送的数据除了会被其他主机收到外，也会被自己的RxD1收到，这也是运用总线抵触检测功用裁定的必要条件之一。除此以外还需要将P11/TxD1管脚设置为N沟道开路输出方法，构成N沟开漏总线结构。电路见图1。

本计划运用了CAP0外部中止对总线进行监控，以防止多个设备一起发送的问题。M37546的P10/RxD/CAP0管脚既是串口1的输入RxD1，一起仍是输入捕捉功用的输入CAP0。由于UART帧的开端位一定是低电平，所以发送开端时会触发CAP0中止。在中止处理程序中查看串口1发送完毕标志位，假如发送完毕标志位是“1”，阐明本机的发送进程并没有发动，必定是其它主机发动的发送，应该马上进入接纳状况，直到对方发送完毕；假如发送完毕标志是“0”，阐明本机发动了发送，能够完毕对总线状况的监控(制止CAP0中止)转而持续后边的发送进程。这个监控进程也是对多个发送信号进行同步挑选的进程，由于只要多个主机一起或在很短时刻距离(小于CAP0中止呼应时刻)内发送开端位时，才干成功发动发送进程。只要确保了发送进程的同步，才干使用后边的位裁定方法。
位裁定是依托M37546的总线抵触检测功用完结的，其工作方法为：当串口开端接纳后，在对每一位接纳采样的一起，比较TxD发送的与RxD收到的数据，假如两者不同就会发生UART1总线抵触检测(U1BC)中止。
裁定进程利用了带上拉的N沟开漏总线的特色——“线与”。当某一个主机发送“1”的时分，假如其它主机正在发送“0”，“1”就不会出现在总线上。而发送“1”的主机从总线上收到的是“0”，这会触发U1BC中止。收到中止后，这个主机应该马上中止发送，转为接纳状况，以确保其它主机发送的数据不被损坏。
本计划除了物理层的内容外，还在UART协议的基础上加入了数据帧的概念。总线上的一切设备都会收到整个数据帧。假如发现自己的ID与意图ID相同，那么对后边的数据进行接纳并校验，并宣布应对。其它设备收到数据帧后只提取帧的长度信息，丢掉后边的数据、校验和应对段。当后续字节到达数据长度+2后，以为此帧正常完毕，总线回到闲暇状况，能够发动发送。数据帧的格局见图2。

别的，协议还规则了总线等待时刻。假如在一个数据帧的进程中数据中止时刻超越等待时刻，能够以为此次发送为非正常完毕。总线回到闲暇状况。
发送方假如收到不正常应对(校验犯错)或许未收到应对，能够挑选从头发送，可是重发的帧有或许会与其它主机发送的数据帧竞赛。
保存全零ID为播送地址，以播送地址为意图ID的帧会被一切主机接纳。而且不需要应对。
以上格局都是针对一般的体系而规划的，用户能够依据自己的需要来调整。比方，关于重要的数据能够用CRC校验方法替代校验和；设备较多时能够添加ID段长度等。