基于STC10F04EX的多串口数据收发系统

寄存器AUXR1，地址A2H。其中的D7位关系到单片机内在的串口切换。例如：

3．2 数据存储及转发
STC10F04EX单片机，内部数据存储器为256 B，片上扩展的外部数据存储器为256 B，共计512 B，数据空间紧凑。程序运行中的一些变量需要占用一部分数据空间，因此只能开辟约220个字节作为缓存空间，暂存接收到的来自串口设备的数据。如果一次接收的数据量小于缓存空间，则不会导致数据溢出；如果外部设备需传送的数据量较大，则必须与外部设备建立联络控制发送，以使每次传来的数据小于系统缓存,避免数据丢失现象的发生。
所建立的水质监测系统中，“光谱仪”给出的数据量较大，因此“多串口收发控制系统”分时连接到“光谱仪”时，采用命令应答方式控制光谱仪的数据发送，分批多次传送。单片机将UART指向光谱仪，首先向光谱仪发送命令，指明数据来源和传送的数据量(例如200个字节)；其次等待光谱仪的响应并将传来的200个字节的数据暂存在所开辟的缓冲区中；然后再将UART切换至无线模块通道，将单片机缓存中的数据写入无线模块转发出去；重复进行上述步骤直至接收到光谱仪的全部数据。
水质监测系统中的另外2种设备的数据量相对较小，可以一次性接收／转发。
3．3 接收／转发控制流程
根据设备的不同数据周期，以时间为线索，为相应的设备分配接收／发送时间(图2)，在所分配的时间里，单片机要进行UART通道切换：指向串口设备接收或发送数据、指向无线设备发送数据。

程序采用中断方式处理定时、串口的数据接收／发送、键盘输入等过程。以中断方式运行，提高了程序的执行效率。图3为定时中断服务程序流程图。该水质监测过程，就是循环扫描3个水监测设备，获取数据并进行无线转发。

3．4 主要的程序功能模块说明
串口驱动程序为分析判断数据来源，并调用相应的函数，完成对不同串口设备的数据接收和发送。将接收到的数据暂时保存于缓存中；将缓存中的数据进行转发；定时中断程序为周期性地切换UART通道，分别连接到外部的3个串口设备上和无线发射模块上。切换串口通道的同时，调整串口通信参数，以适应不同的串口设备。触发串口发送过程，将缓存中的数据写入无线模块转发；INT0中断服务程序为及时响应键盘操作，然后调用相应的函数，完成参数设置等控制任务；显示程序为控制7279A．驱动LED数码管，显示系统状态等信息。

4 结语
多串口数据收发控制系统，已应用于水环境监测的数据转发，工作稳定，数据收发可靠。
本系统为采用一片单片机控制的单核心结构，与采用多核结构相比，尽管只能分时使用UART，但数据协调相对容易，并且在设计时已考虑了数据衔接问题，不会导致数据丢失现象的发生；与采用多串口卡的方案相比，本系统可以脱离计算机独立工作，因此现场不需要一台计算机参与数据接收；无线方式数据传送，传送距离相对更远；系统占用资源少，维护成本降低。
该系统还可应用于其他的多串口数据收发场合。经过扩展，可连接的串口数目可以进一步扩大。