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1、本科毕业论文(设计)论文题目：基于AT89C51单片机间的多机通信 的设计与仿真 学生姓名： 学 号： 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 指导教师： 完成日期： 2012年 5月 20日基于AT89C51单片机间的多机通信的设计与仿真内 容 摘 要单片机作为微型计算机的一个分支，具有体积小，应用广泛等优点，在工业控制，通信和家用电器等各个领域都有十分广泛的应用。单片机的多机通信就是在单片机的发展与行业标准的提高上发展起来的一个非常重要研究方向。单片机的单机控制已经不能满足需要，而多机的协调工作是一个非常重要的发展趋势。多机通信是指有两台以上的单片机组成的网络结构可以通过串行通信方式共同实现
2、对某一过程的最终控制。本文主要介绍了一种基于AT89C51单片机简的多机通信方式，采用自定义串行通信协议，实现单片机AT89C51多机通信的方法和技巧。系统设计和解决了8位单片机在多机通信方面的一些问题，在实现方面，系统实现了主机与从机间的通信，以及从机与从机间的通信。关键词：单片机 多机通信 串口通信Design And Simulation of Microcomputer Multi-machine Communication Based on AT89C51AbstractMicrocomputer as a branch of microcomputer, has the advan
3、tages of small volume, application widespread and so on merits, in the industry control, the correspondence and the domestic electric appliances and so on each domain all has the extremely widespread application. Microcomputer multi-machine communication in microcomputer development and industry sta
4、ndards developed as a very important research direction. Microcomputer computer control can no longer meet the needs, and multiple machine coordination is an important development trend. Multi machine communication means has more than two microcomputer network structure can be obtained by serial com
5、munication to achieve common in a process control.This paper introduced one kind based on the AT89C51 microcomputer Jane multi-machine communication manner, using a custom serial communication protocols, MCU AT89C51machine communication method and skill. The system design and to solve the8 microcont
6、roller in multi machine communication problems, in implementation, system realizes the communication between host and slave, as well as from the machine and slave machine communication.Keywords: Microcomputer Multi Computer Communication Serial Communication I目 录序 言1一、绪 论2（一）课题背景的和意义2（二）国内外研究现状2（三）单
7、片机间的多机通信技术3二、系统设计相关原理4（一）系统设计原理41.系统框图42.系统原件说明4（二）单片机AT89C51芯片简介71.主要特性72.管脚说明83.振荡器特性94.芯片擦除9三、系统硬件设计10（一）总硬件电路图101.晶振和复位电路：10（二）单元电路的设计101.主机电路112.从机电路11四、系统软件设计12（一）软件总程序设计12（二）主机通信子程序13（三）从机通信子程序15五、系统仿真设计16（一）软件介绍161.PROTEUS系统概述162.PROTEUS的主界面介绍16（二）仿真系统的设计与调试17（三）结果分析21六、总 结23致 谢24参 考 文 献25附
8、录26序 言随着单片机和计算机技术的不断发展，单片机应用也从独立的单机向网络发展，由计算机和单片机构成的多级网络系统已成为单片机技术发展的一个方向，二者的结合，充分发挥了单片机在实时数据采集和数据管理上的优点，单片机在计算机网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和处理等都有广泛的应用，已渗透到我们生活的各个领域，许多应用都涉及到单片机多机通信，然而，单片机对网络数据的处理方式不同于通用计算机系统，尤其有的单片机只提供8位数据收发接口，在一定程度上阻碍了单片机在网络方面的应用。这里使用的AT89C51单片机有一个全双工串口，TXD是它的发送端，RXD是它的接收端。本论文主要研究以单片机为控
9、制系统，设计一个可以进行多机之间的通信的仿真系统。本设计首先要求学生具有较好的电子电路的设计能力和分析解决问题的能力，同时还应掌握具体的电子电路的设计方法，然后根据分析结果得出合理的实现方案；充分利用网络资源，丰富完善个人在理论研究、电子电路的设计方面的技能。一、绪 论（一）课题背景的和意义目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单
10、片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高, 在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一, 由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准, 因此其在工业控制领域得到了广泛的应用1。随着单片机和计算机技术的不断发展，单片机应用也从独立的单机向网络发展，由计算机和单片机构成的多级网络系统已成为单片机技术发展的一个方向，二者的结合，充分
11、发挥了单片机在实时数据采集和数据管理上的优点，单片机在计算机网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和处理等都有广泛的应用，已渗透到我们生活的各个领域，许多应用都涉及到单片机多机通信，然而，单片机对网络数据的处理方式不同于通用计算机系统，尤其有的单片机只提供8位数据收发接口，在一定程度上阻碍了单片机在网络方面的应用。（二）国内外研究现状单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机,又称MCU(Micro Controller Unit),是将计算机的基本部分微型化,使之集成在一块芯片上的微机.片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/
12、计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。 随着科技的发展，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具2。 所涉及的市场占有率最高的是MCS51系列，因为世界上很多知名的IC生产厂家都生产51兼容的芯片。生产MCS51系列单片机的厂家如美国AMD公司、ATMEL公司、INTE
13、L公司、WINBOND公司、PHILIPS公司、ISSI公司、TEMIC公司及南韩的LG公司、日本NEC、西门子公司等。到目前为止，MCS51单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更强的新产品。现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。单片机的通信领域应用首先从两片单片机之间的通信发展起来，后来有了主从式多机通信并得到了广泛的应用，又出现了以单片
14、机作为下位机与以PC机作为上位机的通信应用，上位机用VB或VC+等面向对象的程序设计语言编写通信收发程序，也得到广泛的应用3。（三）单片机间的多机通信技术多机通信机制在单片机内部的实现如下：串行口控制寄存器 SCON 中的SM2 为多机通信接口控制位。串行口以方式2 或3 接收时，若SM2 为1，则仅当接收到的第9 位数据RB8 为1时，数据才装入SBUF，置位RI，请求CPU 对数据进行处理；如果接收到的第9 位数据RB8 为0，则不产生中断标志RI，信息丢失，CPU 不做任何处理。当SM2 为0 时，则接收到一个数据后，不管第9 位数据RB8 是0 还是1，都将数据装入接收缓冲器SBUF
15、并置位中断标志RI，请求CPU处理4。多机通信过程如下：（1）所有从机的SM2=1，处于只接收地址帧状态，“听号”;（2）主机发地址信息，并以第9 位表示发送的是地址;（3）从机接收到地址帧后与本机地址比较;（4）被寻址从机 (机号相符) SM2=0，其余从机SM2=1 不变;（5）主机发数据信息，对已被寻址的从机因SM2=0，可以接收主机发来的信息,其余从机因SM2=1 不理睬主机;（6）当主机与另外从机通信时，可另发地址帧。并且先前寻址的从机这次未被寻址时，SM2 置15。本文主要介绍了一种基于AT89C51单片机简的多机通信方式，采用自定义串行通信协议，实现单片机AT89C51多机通信的方法和技巧。系统设计和解决了8位单片机在多机通信方面的一些问题，在实现方面，系统实现了主机与从机间的通信，以及从机与从机间的通信。单片机的多机通信在未来工业控制，通信，家用电器等领域都将有很大的发展空间，单片机依靠其体积小，性价比高，经济性上的优势一定会在未来的各
