现场总线通信协议研究及应用---通用型通信协议控件设计 二

摘要（Abstract）

现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，是过程控制技术、自动化仪表技术、计算机网络技术三大技术发展的交汇点，将带来控制系统的一场大变革。

随着单片机技术和PC机技术在工业控制中的广泛运用，单片机和PC机之间的数据通信也已成为现代工业控制系统中的一个重要研究课题，特别是在进行远程操纵控制时，PC机和单片机远程通信更是工作的前提基础。

关键词: 现场总线  分布式现场总线控制系统 单片机 串行通讯

目    录

摘要（Abstract）……………………………………………………………………………Ⅳ

绪  论

1.1  现场总线概述 ………………………………………………………………………1

1.2  现场总线的定义及主要特点 ………………………………………………………2

1.3  现场总线的主要产品和现状 ………………………………………………………3

1.4  现场总线技术的发展趋势 …………………………………………………………4

1.5  现场总线技术在我国的发展与应用 ………………………………………………5

第2章  串行通信总线标准及接口技术

  2.1  串行通信系统标准接口 ……………………………………………………………6

  2.2  RS-232总线接口通讯………………………………………………………………7

  2.3  RS-485总线接口通讯………………………………………………………………9

    2.3.1  RS-485总线型多点互连设计…………………………………………………10

    2.3.2  RS-485方式构成的多机通信原理……………………………………………12

第3章  MCS-51单片机系统

MCS-51单片机的通讯……………………………………………………………16

8051单片机的串行接口结构…………………………………………………17

第4章  两种通信协议介绍

Profibus通信协议 …………………………………………………………………22

Profibus概貌……………………………………………………………………23

Profibus基本特性………………………………………………………………23

Profibus协议结构 ………………………………………………………23

Profibus传输技术 ………………………………………………………24

Profibus总线存取协议 …………………………………………………26

    4.1.3  Profibus特点综述………………………………………………………………28

  4.2  Modbus通信协议……………………………………………………………………28

4.2.1  两种传输方式 …………………………………………………………………30

4.2.2  Modbus消息帧…………………………………………………………………31

4.2.3  错误检测方法 …………………………………………………………………35

第5章   通信控件硬、软件设计

串行通信……………………………………………………………………………39

串行通信接口的基本任务 ……………………………………………………39

串行通信协议 …………………………………………………………………39

RS-485串行通信接口电路的总体设计……………………………………………40

接口电路具体设计…………………………………………………………………42

单片机侧RS-485接口电路设计………………………………………………42

硬件结构……………………………………………………………………………43

通信协议设计………………………………………………………………………43

通信协议实现过程…………………………………………………………………44

单片机通信程序设计………………………………………………………………44

初始化程序 ……………………………………………………………………44

结束语 ………………………………………………………………………………………51

致谢 …………………………………………………………………………………………52

参考文献 ……………………………………………………………………………………53

附录1：源程序

附录2：总原理图