单片机在多机通信系统中的应用设计_开题报告

一、国内研究现状

所谓的单片机就是一种集成电路的芯片，它是采用了超大规模的集成电路技术将有着数据处理能力的CPU和RAM以及ROM等等多种内容集中在一个硅片上而构成的微型计算机系统，这种单片机在工业的控制得到了较为广泛的应用。

林雪梅，彭佳红（2014）指出在很多的方面对于单片机来说它要比专用的处理器更加的适用于嵌入型的系统，这也是其广泛应用的一个重要的原因，其实单片机是世界上数量最多的一个处理器，伴随着单片机家族的发展规模的壮大单片机与专用的处理器的发展已经是分道扬镳了。

现电子通讯领域中嵌入式单片机的应用非常广，主要体现在手机语音和电话录音方面：①手机语音方面：在手机音频入口设置单片机，使其能在通话过程中收集到所需的音频信息，音频信息收集后，单片机运算器进行信息分析，再将信息发布到其他各个部件中，通过单片机的工作，能有效的实现语音识别；②用于电话录音方面：在单片机中增加收集请求信号，同样设置到音频入口，使手机在收到请求指令后，能通过单片机进行信息处理，再将处理的信息传输到存储器，使其能存储起来，方便使用者后续的使用。 

艾晓飞（2015）指出当前网络技术、信息技术被广泛的应用，促进了人们工作效率的提升，也推动了通信技术的发展。在单片机技术和计算机技术等的发展下，单片机在计算机通信技术中的应用呈现出了显著的优势，基于单片机技术的多机通信系统的发展现状，基于单片机技术的多机通信系统网络协议的设计、网络拓扑的设计、网络接口电路的设计、以及其他结构的设计等内容进行分析研究，结合单片机和多机通信系统两者的优势，提升多机通信系统的性能，更好的为人们服务。　

刘俊伏，刘金娥（2014）指出网络接口可以实现接收的数据的提交、中继等，并提供网络状态的信号，使得各个端口之间形成同构等，对其进行设计，对多机通信系统有重要的意义和作用。基于单片机技术的多机通信系统的设计，实现了功能和性能的优化，其网络接口电路的设计，需要满足其功能需求。在对其网络接口电路进行设计的过程中，需要采用4个单片机，共同的完成对数据的接收，每个单片机对应一个端口。在进行基于单片机技术的多机通信系统网络接口电路的设计中，需要增加了网络状态信号接口，在各个单片机没有工作的前提下，网络中没有数据的传输，网络信号接口则会变成低电平，与单片机进行相连，此时单片机可以对整个网络状态进行支撑，实现对数据的传输和接收。　单片机的多机通信程序的设计系统主要由主机程序、从机程序构成，主机与从机通过地址帧进行联络，并自行进行判断。主机程序主要包括主机程序和主机通信子程序，主机通讯子程序主要用于实现主机与从机之间的数据传送功能。

胡中功，黄波（2015）指出从机程序由丛集主程序与从机终端服务程序组成。其中，从机终端服务程序主要用于对主机的通行功能进行实现。除此之外，网络技术接口电路的功能是单片机系统不可或缺的重点组成，网络接口电路不仅可以实现对网络数据元的接受与传送，还能够进行各个端口之间的数据信息的交流，单片机具有对芯片进行编译下载的功能，可以通过编写程序对芯片的功能进行拓展和使用，单片机作为通信信息工程的媒介，大大促进了电子工程领域的发展。单片机功能的多样性成就了单片机应用的多样性。当然，相关单片机功能开发人员要加强服务观念，谨记服务宗旨，管理人员要加强人才管理，严格监督单片机的功能开发进程。

单片机中可以集合特定的编程功能，能够完成智能电子设备中的简单逻辑处理，随着单片机技术的不断发展，可编程功能也会进行不断地提高，主要体现在以下几个方面：第一，可以实现较为复杂的逻辑，单片机的优势集中在逻辑简单、能耗低、体积小等多个方面，随着硬件技术的不断提高，单片机的体积会变得更小，但是其存储容量会变得更大，所以为可编程功能的提高奠定了基础;第二，在过去，单片机的硬件成本比较高，而且实现一些基础的业务逻辑不需要较大的存储空间;但是，随着人们对智能电子设备个性化需求的不断变化，就需要设备实现更多的选择，满足不同用户的不同需求。因此其可编程的功能会不断提高，同时编程逻辑和复杂度都在不断提高，对单片机的功耗也会产生一定的影响。 　

二、国外研究现状

J.Wu（2014）指出在系统的设计中对于通信的协议工作的相关过程主要包括了发送数据的过程以及接收数据的过程，可以采取异步半双的这种通信模式来进行设计，也就是可以在相同的时间段由主机进行发送从机进行接收，或者是从机进行发射由主机进行接收，这样的设计能够使系统的工作更加的有效便捷，在整个的系统设计当中占有着相当重要的位置。在接收的同时从机有着两种方式，一个是等待接收这是由处理器来对串口的状态进行查询而得到的判断；二就是中断接收面对一个对着多个的传输数据的命令系统首先会在接收中断的过程当中对连接的命令进行解析，当这个“连接”命令得到了信息之后，主程序就会立即进入到一个设置的状态，然后就会以查询的方法对其余的协议进行解析，在这个过程中协议的解析首先是对数据包的一个正确性以及完整性进行的判断，随后就是对数据以及数据的类型进行的提取，这些结束后就把提取的相关数据存放起来，用作对主程序的处理，通常会采用中断接收这种方式会比较好。

Myung Jae Lee（2013）指出在接收数据的过程中主机可以和从机得到一致的结合，在串口打开之后对远程的监视串口的数据接收也要开启，然后把接收到的数据放置到缓冲区域由此同时把接收数据的消息传送给主程序，这时数据就会和消息一起传输给主程序那里，随后主程序就会对消息进行开启开始处理函数以及数据。

B. ^范文提纲

一、单片机概述

（一）单片机的原理

（二）单片机的组成

二、多机通信的组成和工作原理

（一）软件中断型主从式多机通信

（二）硬件系统组成

（三）通信协议设计

三、单片机技术在多机通信系统设计中的应用及调试

（一）在网络协议设计上的应用

（二）网络拓扑设计调试

（三）系统接口电路功能调试

（四）其他结构设计调试

四、结语

参考文献

C. 参考文献

[1]林雪梅,彭佳红,姚志成.《单片机多机通信协议的设计》[J].《微计算机信息》.2014(05):69-70.

[2]艾晓飞. 《单片机在生产设备升级改造中应用》[J].《科技风》.2015(19):56-57.

[3]刘俊伏,刘金娥. 《PC机与单片机的多机通信技术及抗干扰措施[J].《河北师范大学学报(自然科学版)》.2014(01):89-90.

[4]胡中功,黄波,江维等. 《基于RS485总线的PC与单片机多机通信系统设计》[J].《自动化与仪器仪表》,2015,(1):30-31,35.

[5]秦爱华,邵建龙,李大焱等. 《基于MODBUS协议的多机通信在水闸系统中的应用》[J].《微计算机应用》,2014,32(10):66-70.

[6]倪景峰,周腾,马恒等. 《SMC12864液晶显示器在密闭监测系统中的应用》[J].《测控技术》,2013,30(1):97-99.

[7]冯珊珊. 《单片机技术在多机通信系统设计中的应用》[J].《信息技术》,2015.

[8]林雪梅,彭佳红,姚志成. 《单片机多机通信协议的设计》[J].《微计算机信息》,2011(05):69-70.

[9]艾晓飞. 《单片机在生产设备升级改造中应用》[J].《科技风》,2012(19):56-57.

[10]J.Wu. 《Design for Robot Control Board Based on AVR Single Chip Microcomputer》[J].《Applied Mechanics and Materials》,2014:484.

[11]Myung Jae Lee. 《Anti-Glare Device for Car Based on Single ChipMicrocomputer》[J].《Advanced Materials Research》,2013:706.