柴油机电控系统中的微控制器通信问题及其解决方案

在柴油机电控系统中还要考虑微控制器与监控系统或另一些微控制器的通信问题，尤其多个微控制器组成的系统中，通信问题更为重要。

通信电路必须能够正确可靠及时的传输信号。在传输距离不远的时候（15m以内），一般都使用标准的RS232方式，这是一种串行总线标准，是微型计算机系统中最常用的串行接口标准，用于计算机与计算机、计算机与外设之间的同步或异步通信。传输数据的速率可任意调整，最大可达20KB/s。微控制器一般都有专用RS232标准的接口，这样可直接与PC机相连接。例如，美国Freescale公司的MC9S12DG128的微控制器有两个异步串行通信模块SCI0、SCI1，有专用的串行通信引脚：PS0（RXD0）、PS1（TXD0）、PS2（RXD1）、PS3（TXD1），可形成标准的RS232通信方式。由于此四个脚的输入输出电压为0或5V，而标准的RS232的最大电压为±15V，因此必须在MC9S12DG128的RXD和TXD与RS232电缆之间加入电平转换器，可以选用MAX232，如图7-33所示。该芯片有两对转换器，内部含有电源变换发生器，不需要负电源，在单5V供电时，能生成+12V和-12V两个电源，从而完成RS232电平转换的功能。

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图7-33 用RS232标准通信电路

尽管RS232这种通信标准还在使用，但它却是一种低数据速率和点对点的数据传输标准，无能力支持更高层次的计算机之间的功能操作。同时，在复杂或大规模的应用（如工业现场控制或自动化领域）中需要使用大量的传感器、执行器和控制器，它们通常分布在非常广的范围内，如果在最低层上采用传统星型拓扑结构，那么安装成本和介质造价都将非常高昂；采用流行的LAN组件及环型或总线型拓扑结构，虽然可以减少电缆长度，但是增加的LAN介质及相关硬件和软件又使其系统造价与星型系统相差无几。所以在最低层次上的确需要设计出一种造价低廉而又能经受工业现场环境的通信系统，现场总线（Field Bus）就是在这种背景下产生的。