专利名称：一种多终端控制系统及其信息交互方法
技术领域：
本发明一种控制系统，尤其涉及一种多终端控制系统及其信息交互方法。
背景技术：
常用控制系统中比较典型的控制方式有若干种，其中DSC控制模式就是其中典型 的一种，但是无法实现双向传输。目前，PIC单片机具有体积小、功耗低、速度快、电源电压范围宽、I/O 口驱动能力强、精简指令结构等等特点，如何将PIC单片机运用到控制模式中，形成一个结构简单又可 以实现双向传输的控制系统是本发明的申请人致力于研究和解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基多终端控制系统及其信息 交互方法，它基于PIC单片机SPI通信构建了一个分布式控制模式，结构简单，为实现单片 机分布式控制模式和数据交换奠定了计数基础。实现上述目的的技术方案是本发明之一的一种多终端控制系统，包括一台PIC单片机主机以及若干台PIC单 片机从机，Pic单片机主机以及PIC单片机从机均具有端口 RC0、RC1、SD0、SD1、SCK，PIC单 片机主机具有八个RB端口、八个RD端口，PIC单片机从机包括有八位LED发光二极管、四 个矩阵键盘行控制端、四个矩阵键盘列控制端，其中，所述每一 PIC单片机从机的RCO端口与所述的PIC单片机主机的RCl端口相连， PIC单片机从机通过此端口告之PIC单片机主机有数据要传送，所述每一 PIC单片机从机的 RCl端口与所述的PIC单片机主机的RCO端口相连，PIC单片机主机通过此端口告之PIC单 片机从机有数据要传送，该2个端口作为主、从机之间的握手信号；每一 PIC单片机从机的SDI、SDO端口分别与PIC单片机主机的SDO、SDI端口相 连，每一 PIC单片机从机的SCK端口均与PIC单片机主机的SCK端口相连，构成SPI通信回 路；所述的PIC单片机主机与PIC单片机从机之间通过4X4键盘方式进行连接，连接 方式如下所述的PIC单片机主机的八个RB端口分别与所述的PIC单片机从机的八位LED 发光二极管对应相连；所述的PIC单片机主机的RD端口中的四个分别与所述的PIC单片机从机的四个 矩阵键盘行控制端对应相连，RD端口中的另外四个分别与所述的四个矩阵键盘列控制端对 应相连。上述的多终端控制系统，其中，所述的相邻的PIC单片机从机之间通过4X4键盘 方式进行连接。上述的多终端控制系统，其中，所述的PIC单片机主机和PIC单片机从机共地。
本发明之二的一种多控制终端系统的信息交互方法，所述的多控制终端系统包括 一台PIC单片机主机以及若干台PIC单片机从机，其中，包括接收数据和发送数据，其中发送数据时，PIC单片机主机和PIC单片机从机都要先通知对方将要发送数据，即 将作为握手信号的RCO置的电平，然后把数据送入寄存器中，让系统自动发送到接收方；接收数据时，当PIC单片机从机收到PIC单片机主机RCO端口的低电平后，即准备 接收数据，接收完毕后自动放入PIC单片机从机的寄存器中，只需直接调出放入其PORTB 口 即可在LED发光二极管上进行显示；PIC单片机主机收到PIC单片机从机的RCO端口的低 电平后，接收数据的方式是先发送给PIC单片机从机一个无效数据，用来交换PIC单片机从 机的数据，交换来的数据会自动放到 寄存器中，再调出放到该PIC单片机主机的PORTB 口即 可显示。上述的多控制终端系统的信息交互方法，其中，该方法还需进行身份识别，即在初 始时，首先设定好PIC单片机从机的身份号码，当PIC单片机主机发送数据时，需要发送两组数据，第一组为所需发送数据的PIC 单片机从机的身份号码数据，用来让PIC单片机从机判断是否为发送到本机，第二组为实 际有效的数据；当PIC单片机从机接收数据时，需要判断所述的第一组数据即身份号码数据是否 为本机的身份号码，若为本机的身份号码，则继续等待第二组数据，并且进行显示，若非本 机的身份号码，则接收第二组数据，但不做处理和显示。上述的多控制终端系统的信息交互方法，其中，所述的寄存器为SSPBUF寄存器。本发明的有益效果是本发明基于PIC单片机上串行外围接口(SPI)的总线方式， 通过PIC单片机构建一个总线式身份识别以及信息交互平台，实现常用控制系统中比较典 型的控制方式。本发明通过Pic单片机主机与多个下位机从机实现数据交换、通信和联系。 下位单片机实现对各类物理对象的控制，采用模拟量的多路检测，将采集的数据上传给中 继单片机即主机，以便传输给其上位计算机，实现真正的双向传输，实现在PIC单片机主机 与多个下位机从机之间显示所传送的数据，通过简单的连线即可轻松实现Pic单片机系统 之间的数据传送和信息交互平台。
图1是本发明之一的多终端控制系统的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。请参阅图1，图中示出了本发明的一种多终端控制系统，包括一台PIC单片机主机 1以及若干台PIC单片机从机2，PIC单片机主机1以及PIC单片机从机2均具有端口 RC0、 RCU SD0, SDK SCK, PIC单片机主机1具有八个RB端口(图中未示出)、八个RD端口(图 中未示出)，PIC单片机从机2包括有八位LED发光二极管(图中未示出)、四个矩阵键盘 行控制端(图中未示出)、四个矩阵键盘列控制端(图中未示出)。每一 PIC单片机从机2的RCO端口与PIC单片机主机1的RCl端口相连，PIC单 片机从机2通过此端口告之PIC单片机主机1有数据要传送，每一 PIC单片机从机2的RCl端口与PIC单片机主机1的RCO端口相连，PIC单片机主机1通过此端口告之PIC单片机 从机2有数据要传送，该2个端口作为主、从机之间的握手信号；每一 PIC单片机从机2的SDI、SDO端口分别与PIC单片机主机1的SDO、SDI端口 相连，每一 PIC单片机从机2的SCK端口均与PIC单片机主机1的SCK端口相连，构成SPI 通信回路；PIC单片机主机1与PIC单片机从机2之间通过4X4键盘方式进行连接，连接方 式如下PIC单片机主机1的八个RB端口分别与PIC单片机从机2的八位LED发光二极管 对应相连；PIC单片机主机1的RD端口中的四个分别与PIC单片机从机2的四个矩阵键盘行 控制端对应相连，RD端口中的另外四个分别与四个矩阵键盘列控制端对应相连。相邻的PIC单片机从机2之间也通过4X4键盘方式进行连接。PIC单片机主机1和PIC单片机从机2共地。本发明由PIC单片机主机1和PIC单片机下位机2组成，PIC单片机下位机2实现 对各类物理对象的控制，采用模拟量的多路检测，将采集的数据上传给Pic单片机主机1， 实现分布式控制理念。PIC单片机主机1与多个下位机的数据交换；PIC单片机下位机2可以巡回检测8 路模拟信号；可以在PIC单片机主机1与多个PIC单片机下位机2显示所传送的数据。本发明之二的一种多控制终端系统的信息交互方法，多控制终端系统包括一台 PIC单片机主机以及若干台PIC单片机从机，方法包括接收数据和发送数据，其中发送数据时，PIC单片机主机和PIC单片机从机都要先通知对方将要发送数据，即 将作为握手信号的RCO置的电平，然后把数据送入寄存器中，让系统自动发送到接收方，发 送完毕后，移出寄存器，置RCO端口位高电平；接收数据时，当PIC单片机从机收到PIC单片机主机RCO端口的低电平后，即准备 接收数据，接收完毕后自动放入PIC单片机从机的寄存器中，只需直接调出放入其PORTB 口 即可在LED发光二极管上进行显示；PIC单片机主机收到PIC单片机从机的RCO端口的低 电平后，接收数据的方式是先发送给PIC单片机从机一个无效数据，用来交换PIC单片机从 机的数据，交换来的数据会自动放到寄存器中，再调出放到该PIC单片机主机的PORTB 口即 可显示。在实际应用中，一台主机对多台从机发送数据应该是有选择性的，即应该可以指 定发送到某一台从机，只有这台从机执行相应指令，而其他从机则不做反映。因此就必须加 入从机的身份识别，根据判断身份是否正确来决定下一步的数据是否要接收。这里所采用 的方法是，在初始时，首先设定好PIC单片机从机的身份号码，当PIC单片机主机发送数据时，需要发送两组数据，第一组为所需发送数据的PIC 单片机从机的身份号码数据，用来让PIC单片机从机判断是否为发送到本机，第二组为实 际有效的数据；当PIC单片机从机接收数据时，需要判断第一组数据即身份号码数据是否为本机的身份号码，若为本机的身份号码，则继续等待第二组数据，并且进行显示，若非本机的身 份号码，则接收第二组数据，但不做处理和显示。
PIC单片机主机和PIC单片机从机所采用的寄存器为SSPBUF寄存器。在实施时，PIC单片机主机发送第一组身份数据，PIC单片机从机与预先设定的身 份号码求“异或”，判断结果是否为全“0”，即是否一致，如果一致，则继续等待接收第二组数 据，送显示；如果不一致，则表示后面数据不是发送到本从机，接收到第二组数据，但是不作 处理和显示，直接返回。因为要加入身份识别，因此PIC单片机主机必须要发送2组数据，第一组为身份数据，用来让从机判断是否为发送到本机，第二组才是实际有效的数据。从机方面，由于PIC 单片机主机发送的数据每台从机都能接收到，所以即使第二组数据已经判断出不是发送到 本机，也无法阻止其数据进入SSPBUF寄存器，因此就采用不显示的方法。PIC单片机从机键盘输入数据后发送，置RCO 口为低电平，通知PIC单片机主机有 数据要传送，PIC单片机主机收到信号后，发送一个无效数据，来达到接收从机数据的目的， 发送完成后，主机从SSPBUF寄存器中取出数据，显示。由于是SPI通信，发送和接收数据是同时进行的，所以采用主机发送无效据的方 法来获得想要获取的从机有效数据。综上所述，本发明达到了 PIC单片机主机与各PIC单片机从机之间能够数据交换、 通信和联系的目的。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人 员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的 技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求
一种多终端控制系统，包括一台PIC单片机主机以及若干台PIC单片机从机，PIC单片机主机以及PIC单片机从机均具有端口RC0、RC1、SD0、SD1、SCK，PIC单片机主机具有八个RB端口、八个RD端口，PIC单片机从机包括有八位LED发光二极管、四个矩阵键盘行控制端、四个矩阵键盘列控制端，其特征在于，所述每一PIC单片机从机的RC0端口与所述的PIC单片机主机的RC1端口相连，PIC单片机从机通过此端口告之PIC单片机主机有数据要传送，所述每一PIC单片机从机的RC1端口与所述的PIC单片机主机的RC0端口相连，PIC单片机主机通过此端口告之PIC单片机从机有数据要传送，该2个端口作为主、从机之间的握手信号；每一PIC单片机从机的SDI、SD0端口分别与PIC单片机主机的SD0、SDI端口相连，每一PIC单片机从机的SCK端口均与PIC单片机主机的SCK端口相连，构成SPI通信回路；所述的PIC单片机主机与PIC单片机从机之间通过4×4键盘方式进行连接，连接方式如下所述的PIC单片机主机的八个RB端口分别与所述的PIC单片机从机的八位LED发光二极管对应相连；所述的PIC单片机主机的RD端口中的四个分别与所述的PIC单片机从机的四个矩阵键盘行控制端对应相连，RD端口中的另外四个分别与所述的四个矩阵键盘列控制端对应相连。
2.根据权利要求1所述的多终端控制系统，其特征在于，所述的相邻的PIC单片机从机 之间通过4X4键盘方式进行连接。
3.根据权利要求1所述的多终端控制系统，其特征在于，所述的PIC单片机主机和PIC 单片机从机共地。
4.一种多控制终端系统的信息交互方法，所述的多控制终端系统包括一台PIC单片机 主机以及若干台PIC单片机从机，其特征在于，包括接收数据和发送数据，其中发送数据时，PIC单片机主机和PIC单片机从机都要先通知对方将要发送数据，即将作 为握手信号的RC0置的电平，然后把数据送入寄存器中，让系统自动发送到接收方；接收数据时，当PIC单片机从机收到PIC单片机主机RC0端口的低电平后，即准备接收 数据，接收完毕后自动放入PIC单片机从机的寄存器中，只需直接调出放入其P0RTB 口即可 在LED发光二极管上进行显示；PIC单片机主机收到PIC单片机从机的RC0端口的低电平 后，接收数据的方式是先发送给PIC单片机从机一个无效数据，用来交换PIC单片机从机的 数据，交换来的数据会自动放到寄存器中，再调出放到该PIC单片机主机的P0RTB 口即可显
5.根据权利要求4所述的多控制终端系统的信息交互方法，其特征在于，该方法还需 进行身份识别，即在初始时，首先设定好PIC单片机从机的身份号码，当PIC单片机主机发送数据时，需要发送两组数据，第一组为所需发送数据的PIC单片 机从机的身份号码数据，用来让PIC单片机从机判断是否为发送到本机，第二组为实际有 效的数据；当PIC单片机从机接收数据时，需要判断所述的第一组数据即身份号码数据是否为本 机的身份号码，若为本机的身份号码，则继续等待第二组数据，并且进行显示，若非本机的 身份号码，则接收第二组数据，但不做处理和显示。
6.根据权利要求4所述的多控制终端系统的信息交互方法，其特征在于，所述的寄存 器为SSPBUF寄存器。
全文摘要
本发明公开了一种多终端控制系统及其信息交互方法，包括PIC单片机主机及若干台从机，从机的RC0、RC1端口分别与主机的RC1、RC0端口相连，其SDI、SD0、SCK端口分别与主机的SD0、SDI、SCK端口相连；方法为发送数据时，主、从机先通知对方将要发送数据；接收数据时，从机收到主机RC0端口的低电平后准备接收数据，完毕后自动放入寄存器，只需调出显示；主机收到从机RC0端口的低电平后，发送给从机一无效数据来交换数据，交换来的数据放到寄存器中，再调出显示。本发明通过PIC单片机构建一个总线式身份识别以及信息交互平台，通过简单的连线即可轻松实现PIC单片机系统之间的数据传送和信息交互平台。
文档编号G05B19/418GK101833318SQ20101015963
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者戴国银, 李荣正, 陈学军 申请人:上海工程技术大学