基于AT89C51單片機(jī)的RS 232串行數(shù)據(jù)截取器設(shè)計(jì)

摘要：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)RS 232串行通信數(shù)據(jù)的截取，給出了基于AT89C51單片機(jī)的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)利用GM8123芯片將單片機(jī)的1個(gè)串口擴(kuò)展成為3個(gè)串口，采用MAX232芯片實(shí)現(xiàn)RS 232電平與TTL電平之間的相互轉(zhuǎn)換，單片機(jī)通過串行口截取通信數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)再通過串行口發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行顯示。該系統(tǒng)具有兩種工作模式，模式1實(shí)現(xiàn)對(duì)通信數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)截取，模式2是采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)原理，截取器可以脫離上位機(jī)而工作。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)截取器；波特率；AT89C51；GM8123；MAX232

0 引言
目前，我國的裝備技術(shù)水平和發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距，對(duì)于國外引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備，如何才能在沒有任何技術(shù)資料的情況下破解其技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)裝備技術(shù)水平的跨越式發(fā)展是我國普遍面臨的技術(shù)難題。為此作者認(rèn)為獲取設(shè)備與控制計(jì)算機(jī)之間的通信數(shù)據(jù)，分析其通信協(xié)議是解決這個(gè)難題的基礎(chǔ)。基于此，本文設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)截取器。
很多設(shè)備和其控制計(jì)算機(jī)之間采用的是RS 232標(biāo)準(zhǔn)串行接口進(jìn)行通信，本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了RS 232串行通信數(shù)據(jù)截取器，能有效地截取設(shè)備與其控制計(jì)算機(jī)之間的通信數(shù)據(jù)。

1 截取器硬件部分設(shè)計(jì)
1．1 總體框圖及原理
系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

原理分析：具體設(shè)備與其控制計(jì)算機(jī)之間的通信線路通過電平轉(zhuǎn)換分兩路。一路是直接相連，保證截取器加入后不會(huì)影響它們之間的正常通信。另一路經(jīng)過擴(kuò)展的串口1和2，同單片機(jī)相連，保證了它們之間的通信數(shù)據(jù)能夠被單片機(jī)捕獲，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機(jī)處理以后通過另一個(gè)擴(kuò)展串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信數(shù)據(jù)的截取。
1．2 器件選擇
系統(tǒng)以常用的AT89C51單片機(jī)為處理核心，選取成都國騰公司生產(chǎn)的GM8123芯片將AT89C51單片機(jī)的1個(gè)全雙工異步串行通信接口擴(kuò)展成為3個(gè)全雙工異步串行通信接口，采用MAX232芯片實(shí)現(xiàn)RS 232電平與TTL電平之間的相互轉(zhuǎn)換。
1．3 硬件電路
系統(tǒng)完整的電路原理圖如圖2所示。系統(tǒng)電路包括三個(gè)部分：單片機(jī)最小系統(tǒng)、串口擴(kuò)展電路和電平轉(zhuǎn)換電路。