单片机多机通信实现

盐城工学院本科生毕业设计说明书 （2010）

74HC126芯片共14个引脚，除了7脚接地、14脚接电源外，其他3个引脚一组构成4个三态门。具体功能结构图如下：

图4－8 74HC126的功能图

引脚1、4、10、13为使能端，当使能端为高电平时，该三态门有效，输出等于输入，具体的真值表如下：

表4－1 74HC126的真值表

表中H表示高电平，L表示低电平。当nOE为高电平时，三态门有效；当nOE为低电平时，三态门无效，输出为高阻态。在室温25度下，当Vcc为4.5V时，Voh最小为4.4V，典型值为4.5V。

每个三态门的逻辑结构图如下：

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图4－9 74HC126的三态门内部逻辑结构图

输入nA经四次反相后等效于同相。 4.4.2 74HC04反相器介绍

74HC04的引脚图如下：

图4－10 74HC04的引脚图

与74HC126类似，也是14个引脚。7脚接地，14脚接电源。一块74HC04包含6个反相器，A输入，Y输出。如1A与1Y对应，输入为1A，输出为1Y。

74HC04的真值表如下：

表4－2 74HC04的真值表

表中L表示低电平，H表示高电平。输出电平与输入电平相反。当电源Vcc为4.5V且处于室温25度时，Voh最小为4.4V，典型值为4.5V。

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4.5 2号与3号单片机按键电路设计

2号与3号单片机均有四个按键，分别为从机选择键、通信方向选择键、启动通信键与设置主从机键。如下图所示，R7~R10的阻值均为10K，起到上拉电阻作用，SW2、SW3与SW4分别接到单片机的P3.2、P3.3与P3.4脚，P3.2对应单片机的外中断一脚，P3.3对应单片机的外中断二脚。从机选择与通信方向选择通过中断方式设置。SW4接到P3.4脚，即单片机的定时器T0输入端。此系统中，定时器T0用于计数，计数初值为65535，加一就产生计数中断，相当于一个下降沿触发的中断源。SW5接R10到电源，被拉至高电平，当按键按下时，接插件J3的1脚变成低电平，外接到74HC148优先编码器的输入端，去申请主机权。

图4－11 2号单片机按键电路

接插件J3有三个脚，一脚为2HS用于输出，二脚为2SET，为输入脚，从优先编码器的输出端引出。三脚为2NEI为输出端，当本机主机使用权结束后，交出主机控制权，发高电平，通过与非门后输出低电平，使优先编码器有效，开始接收主机权申请信号。本单片机作为一块电路板，通过此接插件接口，用三根的排线接口接到优先编码器的输入端即可。此图为2号单片机的按键电路，3号单片机的按键电路与此非常相似，只是网络标号不同，用于区别而已。 4.6 LED显示电路设计

1号单片机默认为主机，并且有LCD1602液晶屏可显示丰富多彩的信息，因此不许太多的LED来显示信息。但考虑到本系统设计让液晶屏显示通信收发数据

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长度，但未能显示通信正确与否，因此在1号单片机电路中也加入了两个LED，分别为红色与绿色，用于指示通信是否正确。若通信正确，则绿色LED发光，若通信不正确，则红色LED发光。两个LED的连接类似与下图中LED6与LED7的连接，分别接到1号单片机的P3.5脚与P3.7脚。2号单片机与3号单片机的LED显示电路相同，均有6个LED用于显示状态。LED1为红色接到P1.0脚，用于指示本机为主机，只有本机是主机时才发光。LED2为绿色接到P1.1脚，用于指示本机为从机，只有本机是从机时才发光。LED3为红色接到P1.2脚，用于指示发送数据，只有本机为主机且发送数据时才发光。LED4为绿色接到P1.3脚，用于指示接收数据，只有当本机为主机且接收数据时才发光。LED5为红色接到P1.7脚，用于按键错误指示，当按键错误时，此LED闪烁3次。即当本机为从机时，再按下SW2~SW4键时，视为按键错误，LED5闪烁3次用于提示。LED显示电路的电源均为＋5V，限流电阻均取510欧姆。

图4－12 2号与3号单片机LED显示电路

4.7 主机权分配电路设计

考虑到3块单片机有平等的权限，都可以申请主机权，但当两块以上单片机同时申请主机权或是在一块单片机已经获得主机权，但还未通信结束时，另一块单片机又申请主机权将引起冲突，使系统通信紊乱，通信数据不确定化。因此设计了如下图所示的主机权分配电路。

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