1、I （论文）开题报告（论文）开题报告 1、目的及意义（含国内外的研究现状分析） 一、选题目的与意义： 为了提高系统管理的先进性和安全性， 计算机工业自动控制和检测系统越来越多地 采用集总分散系统。较为常见的形式是由一台作管理用的上位主计算机（主机）和多台 直接参与控制检测的下位从计算机（从机）构成的主从式多机系统，主机和从机之间以 通讯的方式来协调工作。 主机的作用一是要向从机发送各种命令及参数； 二是要及时收 集、整理和分析从机发回的数据，供进一步决策和报表。从机被动地接收、执行主机发 来的命令，并且根据主机的要求向主机回传相应的实时数据，报告其运行状态。 用串行总线技术可以使系统的硬件设计
2、大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。 同时，系统的更改和扩充极为容易。MCS-51 系列单片机，由于内部带有一个可用于异 步通讯的全双工的串行通讯接口，因此可以很方便地构成一个主从式多机系统。 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多数计算机包含两个基于 RS232 的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议，很多 GPIB 兼容的设备 也带有 RS-232 口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。所以， 深入的理解学习和研究串口通信的相关知识是非常必要的。 此次毕业设计选题为 “基于 8051 的主从式总线通信系统设计与实现” ，使用 51 单片机来实现一个主从式
3、的总线 通信系统。通过此次设计，对串口通信的原理和应用融会贯通，为以后的实践工作储备 知识和研究方法。 二、本选题的研究状况及发展趋势： 随着计算机系统的应用和微机网络的发展,通信功能越来越显的重要.通信既 包括计算机与外部设备之间,也包括计算机和计算机之间的信息交换.由于串行通 信是在一根传输线上一位一位的传送信息,所用的传输线少,并且可以借助现成的 电话网进行信息传送,因此,特别适合于远距离传输.对于那些与计算机相距不远 的人机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等, 采用串行方式交换数据也很普遍.在实时控制和管理方面,采用多台微机处理机组 成分级分布控制系统中,各
4、 CPU 之间的通信一般都是串行方式.所以串行接口是 II 微机应用系统常用的接口。而主从式总线串口通信刚是串口通信的一种情况，在 工业生产中，一般各个车间不是在一起的，此时如果采用人为的控制，不仅费时， 而且会浪费大量的资金去管理。由于主从式通信它的实时性好，在工业控制应用 领域用的非常的广泛。通常采用一主多从的方式，只要实时的关注主机的运行状 态就能达到控制各个从机的目的。 参考文献： 1 陈步云 同志强 王兵 单片机的多机系统与 PC 机的 RS-232 串口通信A.空军装 备研究院，2005 年增刊. 2 王伟 郑金奎 MCS_51 单片机主从式多机系统实时通讯的实现.西南自动化研究
5、所，1998 年第 3 期. 3 张传新 徐少杰 PC 机与 MCS_51 单片机主从多机通信控制程序的研究.伊图里河 分局研究所，铁路计算机应用第 5 卷第 2 期. 4 何晓红 谭兵 PC 机与多台单片机的远距离多机通信.重庆交通学院信息中心， 电 子技术应用，1997 年第 12 期. 5 Peter W. Gofton Mastering Serial Communications. 2、基本内容和技术方案 基本内容：熟悉单片机相关方面的知识，学习并掌握串口通信的基本原理。学会使 用语言进行单片机的编程，并且熟练掌握 keil 软件的使用。学习使用 proteus 软件， 会在软件上绘
6、制电路图，能够进行电路图的仿真。系统整体调试、优化，或就某一部分 进行深入研究。 技术方案：MCS-51 单片机第 10 号管脚 RXD 可用于串行数据的接收，第 11 号管脚 TXD 可用于串行数据的发送。下图是由 1 台 MCS-51 单片机作为主机和由多台单片机 作从机组成的主从式多机系统。该主从式多机系统的串行通讯采用 RS-232C 标准。 图 1 主从式多机系统框图 III 关键技术的实现： 1） 命令及命令格式:主机向从机发送的命令可以分成两类： 一类命令主机要求所有从机 都要接收并执行，称全局命令，如启动、停机、参数设置等命令；另一类命令主机要求 所有从机接收， 但只允许与该命令中指定的从机机号相同的一台从机执行， 称为单机命 令。在命令定义和命令格式设计时，要求能区分是全局命令还是单机命令，单机命令要 求能区分针对哪台从机。 2) 实时通讯软件的设计:单片机主从式多机系统实时通讯是在实时多任务操作系统的 环境中实现的。无论是主机还是每一个从机，都运行着各自的实时操作系统，在其实时 操作系统中，主机和从机间的实时通讯功能是由实时通讯任务处
