单片机总结——双机通信（2）

第二部分：主函数和子函数说明，以及调试过程中的问题

主机相关的函数

主函数及中断函数

while(1)
    {
        while(TFR==1)
        fooddog();
        change_value();//   转换为可显示的值
        display_value();//显示电压值           
        send_data();//发送电压值           
        while(PRINT_FLAG==1)//打印电压值
        {
            print_votage();
            PRINT_FLAG=0;
            delay2();
        }       
    }
    void get_key(void) interrupt 0 using 1
{
    int k;
    COMD_8279=0x40;
    k=DAT_8279;
    if(k&0x03)
    {
        PRINT_FLAG=1;
    }
}
void get_ADvalue() interrupt 2 using 2
{
    ADC_0809_1=0;
    AD_value=ADC_0809_1;
}

说明：中断函数的格式为void 函数名() interrupt m [using n]，80C51共有5个中断，m为中断源编号。

m值	中断种类
0	外部中断0
1	定时器0中断
2	外部中断1
3	定时器1 中断
4	串行口中断

这里用外部中断0获得键值，COMD_8279=0x40中的0x40是读键盘值命令，键值有0x00~0x0f，分别对应于键盘S1~S16。当S3按下时，打印机标志PRINTFLAG置1，打印机开始打印。外部中断1使AD采样，并将转换得来的电压值保存于变量ADvalue中。其中ADC_0809_1=0;一定要加，因为ADC0809每次采样后都要进行一次复位，否则将无法工作.

显示电压的相关子函数

电压值的转换

void change_value()//转换为可显示的值
{
    AD_value=((AD_value*50)/255);
    Integer=AD_value/10;
    Decimals=AD_value%10;
}

说明：
（1）用数字信号表示模拟信号的公式由来由于我们想要显示的是输入的模拟信号，而ADC0809往单片机输出的数据为数字信号，因此由模拟-数字对应关系，推出模拟信号的值，其中5V为参考电压（单片机的电源电压为5v）。

Alt text

得： Alt text

然而这个公式与函数里的公式相比还有所不同。最终公式的由来：由于ADC0809输出为11111111时，输入电压为5V；ADC0809输出为00000000时，输入电压为0V；ADC0809输出为10000000时，输入电压为2.5V；由于单片机进行数学运算时结果只能取整数部分，这样2.5的小数部分0.5将无法显示。因此要让模拟信号值显示扩大十倍，即显示为25，这样就能完整的保留2.5中的整数和小数部分了。由公式看出，要达到此目的，应在右边的分子乘以10，于是得到了最终的公式。

Alt text

（2）第二三行代码解释 c Integer=AD_value/10; Decimals=AD_value%10; 由上述公式容易看出，2.5的整数部分为25整除10得来，小数部分为25除以10取余数而来。其中AD_value的值为外部中断1获取并经过ADC0809转换成的数字量（见主函数）。

电压值的显示

void display_value()
{
    uint i;
    COMD_8279=0x90;
    DAT_8279=LED[Integer]|0x01;
    DAT_8279=LED[Decimals];
    for(i=2;i<8;i++)
    DAT_8279=0x00;
}

说明：
COMD_9279=0x90中的0x90为显示命令，此时若往数据口地址赋数字（段码表的位置），则数码管就能显示相应的数字。由于初始化时显示方式设置为8字符显示，左端入口方式，即从第1位开始显示，再显示第二位...依次显示到第八位。然而从电路图上看，我们只接了6个数码管，而显示电压的子函数只显示两位，因此除了前两位显示以外，其它位全部熄灭。DAT_8279=0x00中0x00在段码表中表示的是熄灭。DAT_8279=LED[Integer]|0x01;中0x01表示小数点。

打印的相关的子函数

打印相关的函数有如下三个，要使打印机工作，除了要求BUSY不等于1（打印机空闲）外，还应使得STB处于低电平状态。为了使打印结束，要将STB恢复为高电平。由于打印一个字符需要一定的时间，所以应该适当延长STB为低电平的时间。_nop_();正是能做到这一点。要打印什么字符，只要将字符或者表示字符的命令写入打印机的入口地址PRINT_PA即可。

void print_byte(uchar i)    //打印比特
{
    while (BUSY==1)//判断打印机是否繁忙
        fooddog();
    PRINT_PA=i;
    STB=0;
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    STB=1;
}
void print_string(uchar *str) //打印字符串
{
    while (*str)
    {
        print_byte(*(str++));
    }
}
void print_votage() //打印电压
{
    /*初始化打印机*/
    print_byte(0x1b);
    print_byte(0x40);
    print_string("voltage");
    print_byte(0x3d);
    print_byte(PRINT_NUMBER[Integer]);//打印整数部分
    print_byte(0x2e);//打印小数点
    print_byte(PRINT_NUMBER[Decimals]);//打印小数部分
    print_byte(0x56);//打印V
    print_byte(0x0d);//换行
}

用的打印机的字符集如下图：

Alt text

发送相关的子函数

void send_byte(uchar byte)//发送函数
{
    RE_DE=1;//设置485为发送状态
    SBUF=byte;
    while(!TI);
    TI=0;
    RE_DE=0;//设置为接收状态 
}
void send_data()//发送电压值
{
    send_byte(Integer);
    delay2();
    send_byte(Decimals);
    delay2();   
}

发送相关的子函数共有两个，主要在于sendbyte（）这个函数。其中REDE定义为P1^5，主要功能是控制RS485的发送/接收是否开启（REDE=1时为允许发送，REDE=0时为允许接收）。而根据单片机的串口相关知识知，TI,RI两个寄存器初始值都是0，当发送完一个比特后，会自动置1，需要软件清零，否则将不会继续发送或者接收。程序中while(!TI);和TI=0;是为了使程序阻塞至发送完成的。

延时函数

void delay1(uint x)//延时为x*5ms
{
    uint i,j;
    for(i=0;i<x;i++)
        for(j=0;j<600;j++);
}
void delay2()//发送字节延时函数
{
    uint i;
    for(i=0;i<125;i++);
}

说明：万能的延时函数共有两种，一种是带参数，一种是不带参数。由单片机的机器周期为12个时钟周期，时钟周期就是振荡周期（振荡周期为晶振频率的倒数），计算得单片机的机器周期约为1us。至于为什么delay1是延时x*5ms还不得而知。

从机相关函数

void receive_byte(void) interrupt 4 using 3
{   
    if(RI)
    {
        rx_buff[j]=SBUF;            
    }
    RI=0;
    j++;
    if(j==2)
    {   
        j=0;
        Integer=rx_buff[0];
        Decimals=rx_buff[1];
        display_value();
    }
}

说明：
通过串口中断接收数据，每次收满两个数据就显示。但是这样存在一个问题，不等j自加就可能连续收到两个数据，因此rx_buff中的数据并不是按照Integer和Decimals的顺序排列的，此时显示是错乱的（如本该显示2.1，结果是2.1和1.2交替显示的，且2.1和1.2交替显示得太快，数码管上根本看不清是什么数字）。若是将主函数中发送电压函数，每发送一个数据进行延时，不但解决不了这个问题，且主函数的数码管开始闪烁（如主函数若显示2.1，过一会2.1会闪一下，如此交替，原因未明）。

调试过程中的问题与一些想法

同一个程序，换两台电脑进行编译，出来两个结果。如从机程序，若在电脑1进行编译，出来的结果是数码管第一位闪烁不到1S就全部熄灭了，若关机后立刻重启，连第一个数码管都不闪了。只有关机久一些再重启第一位才会再次闪烁。若在电脑2进行编译，结果如在从机相关函数中分析的一样，的确显示两位，只不过是各位和小数部分不断交换位置显示。原因未明。打算将j++;与RI=0语句对调后再进行尝试。
主机的主函数越过test()函数不执行主机的主函数在进入while(1)之前本来有一个test()函数，用来显示8.8.8.8.8.8的，然而数码管在进入while(1)之前始终不亮，原因未明。

主机的主函数：

    test();//开机数码管全显示
    while(1)
    {
        while(TFR==1)
        fooddog();
        change_value();//   转换为可显示的值
        display_value();//显示电压值       

        send_data();//发送电压值           
        while(PRINT_FLAG==1)//打印电压值
        {
            print_votage();
            PRINT_FLAG=0;
            delay2();
        }       
    }

test()子函数：

void test(void)//测试数码管函数
{   
    uchar i;
    COMD_8279=0x90;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        DAT_8279=LED[8]|0x01;
    }
}

解决从机显示错乱的思路由从机的中断函数可看出，在显示的的过程中，RI已经清零，这时候接收到的数据不知是Integer先还是Decimals先，因此从逻辑上分析能解决显示错乱，但仍无法解决个位数与十位数对调的问题。因此欲加上一个状态标识，在主机发送电压值之前发送一个标识比特，0xaa，只有收完0xaa时才接受下一个比特，且只有成功进入状态3时才进行显示。然而，实际运行后，主机不但显示电压值在闪烁，而且从机无法进入判断语句，原因未明。

按此思路写的从机中断函数：

void receive_byte(void) interrupt 4 using 3
{
    if(RI)
    {
        rx_buff[j]=SBUF;
        if(BYTE_COM==0)
        {
            if(rx_buff[j]==0xaa)
                BYTE_COM=1;
                j++;
            else
            BYTE_COM=0;     
        }
        else if(BYTE_COM==1)
        {
            BYTE_COM=2;
            Integer=rx_buff[j];
            j++;
        }
        else if(BYTE_COM==2)
        {
            BYTE_COM=0;
            Decimals=rx_buff[j];
            display_value();
            j=0;                            
        }
        RI=0;
    }
}

加入握手协议后出现的问题为了保证通信更可靠，要求主机发送0xbb，从机回复0x55，在主机里加一个接收中断函数，用于接收从机的回复，主机收到0x55才进行通信。然而，最终实验结果是，主机数码管显示不断的闪动，从机显示一闪而过就全部熄灭了，且显示的数值还是不正确的。从主机的数码管闪动可以推测出，主机是有收到信号的，而从机仅进入中断一次就再也进不去了。与原来的程序相比不过是多了一个判断语句，因此推测从机至始至终都没有进入判断语句。

感叹一下

还存在很多问题啊，慢慢尝试吧...

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