常规的单片机应用系统设计，往往都用一个cpu，再扩展一系列外围辅助电路以达到相应设计目标。这种方法，尤其在输入输出接口较多的系统中，必须进行繁琐的译码、逻辑变换，使得系统硬件复杂，调试困难。而用双cpu设计，可大大减少硬件电路，软件资源分配及设计均相对独立，易于修改程序而适合很多应用系统。

下面结合一个实际应用系统介绍双cpu的应用。

2 系统组成

本系统要求8路开关量输入，8路模拟信号采集，8路继电器控制输出，8位数码显示，8路按键输入。其中开关量输入、模拟信号采集、继电器控制输出配置在主板上，数码显示和按键输入在面板上。

基于上述设计要求，考虑用一只97c51设计主板，完成8路开关量、8路模拟信号采集以及8路继电器控制；可用另外一只97c51控制面板上的8位数码显示和8路按键采集；两只97c51通过标准串口连接交换信息，这样主板和面板上只需6根线连接即可。其硬件组成框图分别如图1、图2所示。

图1 主板硬件原理框图

图2 面板硬件原理框图

3 主板设计

3.1 主板硬件设计

见图1，8路开关量直接通过p1口输入到cpu，通过p2口的输出经光耦隔离后驱动8路继电器，8路模拟量利用美国德州公司的11通道串行a/d芯片tlc542采集后串行送入p0口。当需要显示数据时，按一定协议将数据通过串口传输到面板上cpu控制显示。

为了保证系统可靠，采用max690做为看门狗监控两只cpu的运行。一个看门狗监控两只cpu，其中任意一只cpu死机时均自动复位，实现方法是：由面板上cpu的com端发出一路连续的周期小于1s的方波信号到主板上cpu的com端，主板上cpu接收到这一方波信号后，严格将其按相近频率，在主程序中唯一地方发出清除看门狗计时器的信号。

3.2 主板控制软件

主板控制软件流程如图3所示。

图3 主板软件流程图

4 面板设计

4.1 面板硬件设计

见图2，cpu p1口直接采样8路按键状态，并送到主板cpu。同时用串口接收主板上cpu送来的显示数据内容，经转换后，以p0口做段驱动，p2口做位驱动直接显示出来。

为保证系统可靠，该cpu的p3.2脚发出一周期小于1s的标准方波信号供主板上cpu采集，再驱动清除看门狗，以实现 一只看门狗同时监控两只cpu的目的。

4.2 面板cpu的软件流程

面板cpu的流程如图4所示。

图4 面板cpu软件流程图

4.3 显示方式的改变

当显示数据的方式需要改变时，主板上的程序将不变，而只需改变面板上cpu的程序即可，这样可极其灵活地适合于各种应用场合。

5 结论

综上所述，以较简单的硬件电路，较少的连线，独立的程序实现了双cpu系统，达到了所提出的要求，提高了系统的可靠性及工作效率。

因为cpu的智能化及丰富的片内资源，其灵活性和兼容性远远胜过逻辑电路组合设计模式，又因cpu的价格现在已很低廉，所以，双cpu系统在一定的应用环境中是非常适合的。

　　信息来源：ｉｃ７２