单片机多机通信网络改进及数据通信容错技术

3 　容错技术
在单片机组成的嵌入式控制系统中,利用单片机的串行口,可实现单机对单机的通信、或者实现一个主机与多台从机的通信,利用MODEN 实现远距离的信息传输. 基于RS485 总线可实现网络化自由通信. 但单片机多用在工业控制现场,其通信受到各种各样的干扰信号的干扰,由于单片机的内存及操作系统不允许装载复杂的通信容错程序. 针对单片机通信的特点,介绍一种简单可行的差错纠错的编码方法:
单片机串行通信以8 位数据或九位,一个启始位,一个停止位的通信模型. 通信数据量不会太大等特点. 采用混合纠错检错的方法. 首先采用Hamming(7 ,4) 模型编码. 即在7 位编码中,其中4 位是有效数据,3 位是冗余校验码. 设D3 D2 D1 D0 是4 位有效数据, P2 P1 P0 是3 位校验码,将D3 D2 D1 D0 分成三组, P2 , P1 , P0 分别是3 组的校验位, G2 G1 G0 为检错信息,当G2 G1 G0 = 000时,传送没有错. G2 G1 G0 的值就指明7 位编码中第i 位传错,对该位求反,即可完成纠错. (7 ,4) 校验码的格式,见表1 :
D3 D2 D1 P2 D0 P1 P0 . 7 位(7 ,4) D3 D2 D1 P2 D0 P1 P0 校验码分成三组:
第一组:检错信息G0 ,含有: D3 、D1 、D0 、P0 ,其中: P0 = D3⊕D1⊕D0 , G0 = P0⊕D3⊕D1⊕D0 .
第二组:检错信息G1 ,含有: D3 、D2 、D0 、P1 ,其中: P1 = D3⊕D2⊕D0 , G1 = P1⊕D3⊕D2⊕D0 .
第三组:检错信息G2 ,含有: D3 、D2 、D1 、P2 ,其中: P2 = D3⊕D2⊕D1 , G2 = P2⊕D3⊕D2⊕D1 .
　单片机在发送数据前,先按汉明编码格式,把要发送的数据变成汉明码,即8 位编码中,有4 位数据. 所以一个字节有效数据分成低4 位、高4 位,然后编成汉明码后,发送到缩机. 接收机收到数据后,对数据进行差错和纠错. 即首先计算出G2 G1 G0 检错信息字的值,由信息检错字知道那一位出错,对该位求反,即可完全纠错. 错位与信息字G2 G1 G0 的关系见表2.