[發明專利]多單片機協同工作方法及多單片機協同工作系統

有效

• 申請號: 201010200548.2
• 申請日: 2010-06-13
• 公開（公告）號: CN101859291A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 王新輝;王梓全;馬凌云
• 申請（專利權）人: 王新輝
• 主分類號: G06F15/17
• 分類號: G06F15/17
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明屬于單片機技術領域，涉及一種多單片機協同工作方法及多單片機協同工作系統。

技術背景

由于單片機價格低廉，應用方便可靠的優點，其應用十分廣泛和普及，但單片機作為一個單機來說，由于其IO端口線有限，也使其應用受到了限制，隨著應用領域的不斷擴大，有時單個單片機的控制就顯得力不從心了，因此在一些較大的系統中要應用單片機的話，需要用到多個單片機構成單片機陣列來參與控制，并且往往要求這些單片機協同工作。例如，在LED大屏幕顯示裝置中就需要使用多個單片機，為確保LED大屏幕顯示裝置畫面的統一完整，各單片機必須能夠協同工作。

目前，實現單片機協同工作方式可以借助于使用單片機的串行口進行通信組成一個單片機網絡系統工作，這種方式存在以下缺陷：1)不能靈活地選用單片機的IO口線，只能固定使用單片機的串行端口線；2)主客單片機的串行口都要被占用，系統不能通過串行口與上位機(PC機)或者其它裝置進行通信；2)軟件設計復雜度較高。

另一種方式是將單片機通過2根IO端口線直接相聯，這種方式的主要問題是單片機擴大的數量受到限制，仍然只適合于需要單片機的IO端口控制線還不太多的應用，而且還要以失去主單片機的IO端口線和控制功能為代價。

要解決上述問題，需要尋找一種僅占用單片機的IO端口線資源很少、能夠避開單片機特定的IO端口線、即IO端口線可以是任選的、外圍芯片十分廉價、客機數量又不受限制的方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多單片機協同工作方法及多單片機協同工作系統，該多單片機協同工作方法及多單片機協同工作系統易于實施、成本低、完成任務效率高。

本發明的技術解決方案如下：

一種多單片機協同工作系統，其特征在于，由一個單片機主機、多個單片機客機、一個計數器、一個譯碼器和一個數據選擇器組成；單片機主機上的4個IO端口作為控制端口，該4個IO端口分別是計數器復位端口(IOX0)、計數脈沖輸出端口(IOX1)、響應信號反饋端口(IOX2)和使能端口(IOX3)；

計數器復位端口(IOX0)與計數器的復位端(RST)相接，計數脈沖輸出端口(IOX1)與計數器的時鐘信號輸入端(CLK)相接；計數器的數據輸出端(Q0-Qm)與譯碼器的數據輸入端以及數據選擇權的通道選擇數據輸對應選通IO端口一一連接；

使能端口(IOX3)接譯碼器的使能端(EN)和數據選擇器的選通端(G)；數據選擇器的多個輸入通道(D1-Dn)分別與多個單片機客機的響應IO端口一一連接，數據選擇器的輸出端(Z)與響應信號反饋端口(IOX2)相接；

每一個單片機客機都有一個功能執行單元，該功能執行單元用于由譯碼器輸出的輸出選通信號觸發而執行本單片機從機中的預設程序以實現預設的功能。

所述的譯碼器為74LS138D芯片，計數器采用4024BP芯片，單片機主機和從機均采用為51系列單片機，數據選擇器采用74LS251D芯片。

一種多單片機協同工作方法，采用前述的多單片機協同工作系統的硬件，單片機主機的工作步驟為：

步驟1：二進制計數器清零，置數據選擇器使能端有效，置譯碼器使能端無效；

步驟2：發送要呼叫的單片機客機的編號到計數器；

步驟3：根據響應信號反饋端口(IOX2)的狀態判斷被呼叫的單片機客機是否空閑，如果空閑，則進入下一步，否則返回步驟3；

步驟4：置數據選擇器使能端無效，置譯碼器使能有效，使得譯碼器輸出單片機客機選通信號；

步驟5：延時，然后計數器清零；

步驟6：置數據選擇器使能端有效，置譯碼器使能端無效，呼叫操作結束；

單片機從客機的工作步驟為：

步驟A：復位響應端口狀態，表示空閑可響應呼叫；

步驟B：查詢選通IO端口的狀態，判斷是否有呼叫，如果有呼叫則進入下一步，否則返回步驟B；

步驟C：置相應端口狀態為有效，表示響應呼叫；

步驟D：啟動功能執行單元，完成呼叫所規定的操作；

步驟E：復位響應端口狀態，表示空閑可響應呼叫，并返回步驟B。