[發(fā)明專利]基于多MCU通信的實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310515672.1
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103529807A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王耀斌
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西高新實業(yè)有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 劉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，具體涉及一種基于多MCU?通信的實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

單片機的運算能力強，運算速度快，I?/?O?接口功能完善，抗干擾能力強，可靠性高，對于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理時，它仍然是現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器的核心元件之一。當現(xiàn)場測試點較為分散時，通常以串行通信方式將數(shù)據(jù)采集器連接成網(wǎng)絡(luò)，主機采用主從訪問方式，實現(xiàn)多點的數(shù)據(jù)采集。這種方案在數(shù)據(jù)傳輸量較小且信號變化較為緩慢、采樣周期較長時，可以較好地完成多點數(shù)據(jù)采集處理任務。但是，當現(xiàn)場信號頻率較高時，采樣頻率也應提高，這樣在單位時間內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量也相應增大，若采用這種主從式網(wǎng)絡(luò)進行多點采集，實時性難以滿足，甚至會造成系統(tǒng)崩潰。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于多MCU?通信的實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其當現(xiàn)場信號頻率較高時，采樣頻率也應提高，這樣在單位時間內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量也相應增大，進行多點采集滿足實時性。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是：?

一種基于多MCU?通信的實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器以CPU?作為核心數(shù)字系統(tǒng)、選用AT?89C52單片機的主處理器，及數(shù)據(jù)處理單元，其特殊之處在于：所述數(shù)據(jù)處理單元與現(xiàn)場采集器采用點對點的通信連接方式，在數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)部，各路數(shù)據(jù)以雙CPU?并行通訊方式進行處理，然后將處理結(jié)果以串行方式送入監(jiān)控主機。

上述主處理選用AT?89C52單片機。?

上述將處理結(jié)果以串行方式通過RS?-?232口送入監(jiān)控主機。?

本發(fā)明的優(yōu)點在于：當現(xiàn)場信號頻率較高時，采樣頻率也應提高，這樣在單位時間內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量也相應增大，進行多點采集滿足實時性。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意框圖。?

具體實施方式

參見圖1，為以89C51?單片機構(gòu)成的主從式數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)應用于印染系統(tǒng)的水分及特定點的溫度等的測量過程。在實際應用中，采用波特率為9600bps，數(shù)據(jù)幀為：1?位起始位+?8?位數(shù)據(jù)位+?1?位停止位。數(shù)據(jù)交換時，主機呼叫從機地址，從機向主機發(fā)送本機數(shù)據(jù)。主機呼叫時，發(fā)出長度為1?個字節(jié)數(shù)據(jù)（即從機地址），從機應答時向上傳送3?個雙字節(jié)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為：AA?+?數(shù)據(jù)，即7?個字節(jié)。假定在理想情況下，主機呼叫，從機立即回應，則主機完成與一個從機的數(shù)據(jù)交換最少需（7?+?1）>?10?>?1?/?9600?=?8.333mS?

（忽略數(shù)據(jù)幀之間的間隔和從機的地址判斷即通信轉(zhuǎn)移時間）。假設(shè)采集系統(tǒng)中有4?個采集單元，那么主機遍歷一次所有采集單元至少需要33.332mS。當傳送數(shù)據(jù)長度增加或數(shù)據(jù)采集單元增加時，遍歷時間延長。實際上，在程序運行過程中數(shù)據(jù)交換所花費的時間遠遠大于上述理論計算值，這樣就使主機的實時性降低。當主機接收數(shù)據(jù)采用中斷方式實現(xiàn)時，會造成程序運行效率降低，甚至造成“假死機現(xiàn)象”：運行———長時間停滯———再運行，致使采集處理系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn)。