我們在對雙單片機數據通信模塊設計的過程中，人們為了使其數據信息傳輸能力得到有效的提高，人們就采用軟件模擬SPI總線來對其進行處理，這樣不僅使得通過系統通信結構得到了進一步的優化，還很好的滿足了單片機運行的相關要求，使其通信系統的通信能力很好的提升。本文通過對數據通信模塊的雙單片機的結構和工作原理進行簡要的介紹，討論了雙單片機數據通信模塊設計的相關內容，以供參考。

雙單片機SPI總線數據通信設計分析

在當前我國工業經濟發展的過程中，人們為了實現工業的信息化生產，就將計算機控制系統應用到其中才，使其生產效率和質量得到有效的提高。但是，由于工業生產環境十分的惡劣，這就使得計算機系統在運行的過程中，自身結構的穩定性和可靠性存在著一定的問題，進而導致通信信息在傳遞時，出現信號中斷的情況。因此為了使得計算機系統的數據通信能力得到很好的提升，就通過對雙單片機的數據通信模塊的設計，來對其進行相應的處理，從而保障信息數據的正常輸送，以確保工藝生產的正常運行。

1、 數據通信模塊的雙單片機結構和工作原理

目前我們在對數據通信模塊處理的過程中，通常都是采用RS485總線技術來對其進行處理的，從而對相關的信息數據進行收集，以確保整個通信系統的正常使用，但是隨著時代的不斷發展，傳統單片機的工作性能已經無法滿足信息通信的相關要求，我們就對其數據通信模塊進行相應的優化處理，因此就采用雙單片機結構，來對其工作性能進行有效，在利用軟件模擬SPI總線，來對其進行處理，從而使得整個通信系統的穩定性和可靠性得到有效的保障。

在雙單片機數據通信模塊設計的過程中，其雙單片機結構主要是有兩個不同的CPU系統組成的，它首先是利用一個CPU系統通過RS485總線技術來對相關的信息數據進行采集，再在軟件模擬SPI總線技術的基礎之上，將相關的信息數據傳遞到另一個CPU系統上。在整個雙單片機結構允許的過程中，人們主要是以第二個CPU系統模塊為主要的核心內容，從而對所接受到的信息數據進行采集。這樣不僅使得信息通信的效果得到很好的改善，還有利于人們對相關信息數據的采集，從而使得整個生產工作的效率和質量得到有效的提升。而且隨著時代的不斷進步，人們在也將許多先進的科學技術融入到了其中，這就使得整個數據通信系統的性能得到很好的提升，這也為我國通信行業的發展做出了巨大的貢獻。

2、 SPI總線技術的概述

SPI是一種同步高效的通信總線系統，其中它的芯片管腳上中采用四根線路來對其進行相應的通信處理，這樣不僅節省了PCB系統的空間布局，給數據通信信息傳播帶來了極大的便利，還滿足了當前我國通信行業發展的相關要求。其實，SPI總線技術的通信原理十分的簡單，它主要是由主設備和多個從設備組成的，我們就通過相關的線路結構，來完成設備信息的輸送，從而使得整個計算機系統的通信能力得到有效的提升。不過，我們在對SCK信號進行處理的過程中，其信號線主要是由主設備控制的，從設備在其中只能起到一個輔助的作用，這樣就使得主控設備，可以對所用的信息數據進行有效的管理，以確保信息數據的正常輸送。

3 、基于雙單片機的數據通信模塊設計的相關內容

為了提高測控系統對多個事件的響應速度和控制能力，經常需要多個單片機來分工協調工作，這就要求各個單片機在完成自己任務的同時，還要同其他單片機進行數據通信。由單片機構成的雙CPU系統中，兩單片機間的數據傳輸通常是采用并行口進行并行通信或利用串口、串行總線(SPI，I2C等)進行串行通信，還有通過共享I/O接口芯片、共享存儲器(RAM)等方式通信。若利用兩單片機的串口進行串行通信，則必須保證二者的串口都可用，而51系列單片機只有1個串口，如果系統還要與其他外圍設備進行數據通信，則串口被占用，此時要實現兩單片機間的通信就得考慮其他的方法;若采用并行通信方式，則至少需要8根并行數據線、2根控制信號線(對于雙機單向并行通信)，如果是雙向并行通信，則需要的控制信號線就會更多，這就對單片機的可用I/O口線提出了要求，而且并行通信要求兩CPU的時鐘同步，硬件設計相對復雜;若采用共享I/O接口芯片或共享存儲器方式通信，則需增加外圍接口芯片，使得硬件結構更復雜。

其中，單片機89C2051(A)的串口(RXD和TXD)與RS485總線接口，用來接收本站多個數據采集模塊的數據;89C2051(B)的串口與Modem芯片接口，用來接收下線車站數據和向上線車站發送數據。

此外，89C2051(B)通過P1口的2根口線(P1.7和P1.6)與I2C總線(SCL和SDA)接口的芯片CAT1161構成看門狗電路，兩CPU的復位端RST接在一起，使得他們可以同時復位;兩CPU各通過P1口的一根口線外接一個發光二極管，指示該CPU是否正常工作，若正常工作，則程序間隔地給這根口線高、低電平，使發光二極管處于閃爍狀態，以便程序調試。因此，串口已不能用于兩單片機間的數據傳輸，又由于本系統對二者之間的通信速度要求不太高，所以簡單有效的方法是通過模擬串口來實現兩單片機間的通信。經過實驗發現模擬SPI串行總線是實現雙CPU之間數據通信的一種行之有效的方法，SPI總線只需要片選、串行時鐘、數據輸入和數據輸出4根線就可以完成兩CPU間的數據交換，因此采用SPI總線接口可以節省I/O口線和系統資源、簡化電路設計、提高系統的可靠性。由于AT89C2051單片機不帶SPI串行總線接口，所以要用軟件來模擬SPI的操作。

在實際應用中，對于不同的SPI接口芯片，他們的工作時序不同。本模塊采用時序進行軟件模擬SPI的操作，即在時鐘信號的上升沿輸入(接收)數據，下降沿輸出(發送)數據。其中，Din和Dout分別用于串行數據輸入和輸出，片選線CS用于控制數據傳輸的開始和結束，時鐘線CLK用于同步主從設備間的數據傳輸。

4、 結束語

總而言之，在信息數據傳播的過程中，人們為了保障數據通信系統的工作性能，就將一些新型的通信技術應用到其專用，從而實現雙單片機數據通信模塊的設計，以確保信息數據傳遞的有效性和穩定性。其中SPI總線的應用，不但使得數據通信的效果得到很好的改善，還簡化了整個通信系統的電流結構，使得雙單片機數據通信模塊設計的可靠性得到有效的提高。而且隨著社會的不斷發展，人們也將許多先進的科學技術應用到其中，有效的促進了我國通信行業的發展，使其通信性能得到進一步的優化。

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