基于8251的PC机-多单片机实时通信系统设计详解

本文档详细探讨了PC机与多台单片机的实时通信系统设计与实现，特别是在集散控制系统（DCS）的应用背景中，这种通信系统的优越性得到了充分展示。DCS作为一种分布式计算机控制系统，对于现代工业过程的监控、操作和管理至关重要，它强调高可靠性、实时响应和用户友好的界面。 系统的核心设计是通过PC机与单片机（如89S51）构成的实时通信网络。通信控制器是关键组件，使用8251单片机作为串口扩展，实现了单片机与主机（PC机）及多台从机之间的全双工串行通信。8251作为一个串行数据通信芯片，能够将并行数据转换为串行或反之，并通过RXRDY和TXRDY引脚触发外部中断，提示数据传输状态。 电路设计简洁明了，8251的指令/数据选择线与单片机地址线配合，通过两个不同的地址区分写入命令、数据或读取状态和数据。8251的片选信号与地址线A15连接，提供了32KB的外部数据空间选择范围，便于地址访问。此外，设计中特别考虑了数据的实时性和准确性，确保了系统的高效运行。 这个系统的优势在于它能够整合PC机的强大计算能力和单片机的实时处理能力，形成一个灵活且可靠的控制系统。通过RS-232C/485总线结构，系统能够在工业自动化环境中稳定工作，满足工业控制领域对实时响应和人机交互的高要求。 该设计不仅提升了系统的整体性能，而且简化了硬件配置，降低了成本，对于提升工业自动化水平具有实际应用价值。无论是设计思路还是硬件实现，都充分体现了作者对实时通信系统深入理解与精湛的工程实践能力。