MCS-51系列单片机具有多机通信功能，利用它可构成各种分布式系统。
1.多机通信原理
8051的多机分布式系统如图7-47所示，这是全双工通信方式，主机与各从机可实现全双工通信，而各从机之间只能通过主机交换信息。
多机通信中，要保证主机与所选择的从机实现可靠通信，必须保证通信接口具有识别功能。而MCS-51系列单片机串行接口控制寄存器中的SM2就是满足这一要求而设置的多机控制位，其多机控制原理如下：
在串行接口以方式2（或方式3）接收时，若SM2=1，表示置多机通信功能位，这时出现两种可能情况：接收到第9位数据为1时，数据才装入SBUF，并置RI=1向CPU发出中断请求；如果接收到第9位数据为0，则不产生中断标志，信息将抛弃。若SM2=0，则接收到的第9位数据不论是0还是1都产生RI=1中断标志，接收到的数据装入SBUF中。根据这个功能，可实现多个MCS-51系列单片机应用系统的串行通信。
图7-47 8051多机分布式系统
2.多机通信的程序设计
（1）多机通信控制过程 设有一个多机分布式系统，其中有一个8031系统为主机，n个8031应用系统从机。不考虑接口驱动时，系统如图7-47所示，主机的RXD端与所有从机的TXD端相连，TXD端与所有从机的RXD端相连。
根据MCS-51多机通信原理，多机通信过程安排如下：
1）使所有从机的SM2位置1，处于只接收地址帧的状态。
2）主机发送一帧地址信息，其中包含8位地址，第9位为地址、数据标志位，第9位置1表示发送的是地址。
3）从机接收到地址帧后，各自将所接收的地址与本从机的地址相比较。对于地址相符的从机，使SM2清0以接收主机随后发来的所有信息；对于地址不相符合的从机，仍保持SM2=1状态，对主机随后发送的数据不予理睬，直至发送新的地址帧。
4）主机发送控制指令与数据，给被寻址的从机数据帧的第9位置0，表示发送的是数据或控制指令。
（2）通信协议的约定 要保证通信的可靠和有条不紊，相互通信时，必须有严格的通信协议。一般通信协议都有通用标准，协议较完善，但很复杂。这里，为了介绍MCS-51多机通信程序设计的基本原理，仅规定几条最基本的条款。
1）系统中从机容量为255台，其地址为00H～FEH。
2）地址FFH是对所有从机都起作用的控制命令，命令各从机恢复SM2=1的状态。
3）制定主机发送的控制命令代码，代码按00H、01H、02H、…顺序设置，其他均为为非法代码。
4）数据块长度：16个字节。
5）设置从机状态字，以表明从机的工作状态。本例中，从机状态字格式如下：
其中：ERR=1，从机接收到非法命令；
TRDY=1，从机发送准备就绪；
RRDY=1，从机接收准备就绪。
3.查询方式的多机通信实例
本例中主机命令编码为：
00H——复位命令；
01H——状态咨询命令；
02H——要求从机接收主机的数据命令；
O3H——要求从机向主机发送数据命令；
其他——非法命令。
每一次传送的数据块长度为16个字节。
（1）主机通信程序 工作寄存器设定为
（R0）——从机发送数据块首址；
（R7）——从机发送数据块长度；
（R2）——从机地址。
查询方式多机通信主机程序流程如图7-48所示。
主机程序清单：
图7-48 查询方式多机通信主机程序流程图
(2)从机通信程序（以2号从机为例） T作寄存器设定为：(www.xing528.com)
(RO)-发送数据块首地址：
(R7)-发送数据块长度。
如图7-49所示为查询方式多机通信2号从机程序流程图。
图7-49 查询方式多机通信2号从机程序流程图
4.中断方式的多机通信实例
本例中主机命令编码为：00H——要求从机接收数据块；01H——要求从机发送数据块；其他——非法命令。每一次传送的数据块长度为16个字节。
下面给出中断方式的多机通信实例，其主机通信程序部分以子程序方式给出，要进行串行通信时，可直接调用；从机部分以串行接口中断服务方式给出，其中断入口地址为0023H。若从机未作好接收或发送准备，就从中断程序返回，在主程序中做好准备。因此主机此时不能简单地等待从机准备就绪，而应重新和从机联络，使从机再次进入串行接口中断。系统可采用定时器1作波特率发生器，也可采用固定波特率。主机和从机的定时器初始化程序从略。
1）主机串行通信子程序：图7-50为中断方式多机通信主机程序流程图。工作寄存器设定为：
（R2）——被寻址从机地址；
（R3）——主机命令；
（R4）——数据块长度；
（R0）——主机发送数据块首址；
（R1）——主机接收的数据块首址。
程序清单：
图7-50 中断方式多机通信主机程序流程图
若主机向10号从机发送数据块，数据块放置在片内RAM区的40H～5FH单元中（数据块长度为32个字节），则调用上述通信子程序的主程序中应有下列的初始化指令段：
MOV R2，#0AH
MOV R3，#01H
MOV R4，#20H
MOV R0，#40H
LCALL MSIO
从机的串行通信采用中断控制启动方式。在串行通信启动后仍采用查询方式来接收或发送数据块。从机的主程序中应包括定时器1波特率设定及初始化、开中断等程序段。初始化包括工作寄存器赋值、状态标志设置等。本程序实例中用F0作发送准备就绪标志，PSW.1作接收准备就绪标志。
若从机接收数据块长度为16个字节，接收后送入片内RAM区的首址为40H单元，发送数据放置在片内RAM区的首地址为50H单元。因此其从机主程序中有关部分指令如下（中断服务程序选用工作寄存器为Ⅱ区）：
MOV SP，#1FH；设栈指针
MOV SCON，#0F0H；置串行接口方式3，SM2=1，允许接收
MOV 08H#40H；接收数据缓冲区首址→R0
MOV 09H#50H；发送缓冲区首址→R1
MOV 0AH#10H；发送或接收字节数→R2
2）串行接口中断服务程序：图7-51所示为中断方式多机通信从机中断服务程序流程图。
中断服务程序清单（由0023H转来）：
图7-51 中断方式多机通信从机中断服务程序流程图
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