采用單片機的多機并行通訊系統方案設計
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2 三態總線緩沖寄存器74HC646
在單片機構成的多機并行通訊系統中，總線上的信息交換一般采用PIO（并行接口）和雙端口寄存器等方法，并輔助以總線仲裁電路。通常使用的并行接口芯片有8155，8255等。本文介紹一種簡單的并行接口電路，它既能取代8255等芯片，還能使電路結構更加簡單和緊湊。該電路由一片74HC74和一片74HC646（300MIL窄封裝）構成。
74HC646是三態總線緩沖寄存器，其實也是一個雙端口共享存儲器，只是共享存儲區很小的，僅有一個數據輸入寄存器與一個數據輸出寄存器，用它作為單字節通信數據的臨時中轉站，每傳送一個字節，主從機間握手一次，把數據取走后再繼續下一字節的通信。74HC646可以將兩條總線的數據分別鎖存，再由芯片內部總線進行數據交換。
74HC646具有四種工作狀態，利用對這四種工作狀態的控制，可以實現多個單片機利用數據口進行數據交換，省下其余口線做其他的工作，如驅動LED，控制開關等。
74HC646芯片的邏輯圖及四種工作狀態如圖1所示。
3 單片機并行通信原理
74HC646對數據進行的鎖存只為完成數據交換作了信息準備工作，單片機多機之間通訊的實現還必須具備通訊聯絡手段，以使單片機了解總線上的工作狀態，避免發生總線沖突。這里采用四線握手聯絡：兩條由發送方送接收方，通知接收方數據已經準備好（如圖2中的TFNE*,RFNE*）；兩條由接收方送發送方，通知發送方數據已經收到（如圖2中的TFNF*,RFNF*）通信聯絡信號是由74HC74電路產生。單片機并行通信原理框圖如圖2所示。
4 多機并行通信協議
上面的并行通訊的單片機沒有封鎖電路以防止主從機向74HC646同時寫數或同時讀數，因此各單機在雙向傳輸時，必須根據狀態信息來控制自己的下一步操作，即進行聯絡，通過軟件、硬件通訊協議配合才能避免造成錯誤，保證對74HC646不會造成競爭沖突。因此，除了上面所講的聯絡電路之外，在編制軟件時，還必須遵從以下協議：
主機向74HC646發送數據時，必須保證74HC646接收寄存器為空。
主機與從機間的數據傳輸要通過74HC646，協議不允許雙方同時對74HC646進行操作，必須根據狀態信息來控制自己的操作。
5 通訊協議的格式與執行過程
5.1 信息格式
在并行通訊的異步通信傳輸時，也同樣存在幀的類型及格式問題，可以采用串行通訊類似的幀格式：
特征字
長度
數據1
數據2
...
校驗碼
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