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1、摘 要串行通信是单片机的一个重要应用。本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系 统，实现双片单片机串行通信。通信的结果实用数码管进行显示，数码管采用查表方式 显示。两个单片机之间采用RS232进行双机通信。在通信过程中，使用通信协议进行通 信。关键字：51单片机；串行通信；接口AbstractMiciocontioller serial communication is an important application. The course design is to use a system miciocontrollei- to complete, dual-chip micioconti
2、ollei* serial conununication. Conununicate the results of practical digital tube display, digital display using look-up table. Be used between two RS232 two-machine conunumcations. hi the conununication process, using the commumcation protocol.Key Words： 51 single; seiial coniiiiunication; hiteiface
3、目 录摘 要IAbstractII1总体设计11.1设计要求11.2设计方案12硬件设计22.1 51单片机串行通信功能22.2 MAX232 芯片42.3整体电路设计53软件设计63.1串行通信软件实现63.2程序流程图7321发送端程序流程图73.2.2接收方程序流程图84联合调试9总结10参考文献11致谢12附录A源码13附录B系统电路图17第一章总体设计1.1设计要求两片单片机之间进行串行通信，发送端将0f循环发送到接收端，并在接收端显示。1.2设计方案本次设计，对于两片89C51,采用RS232进行双机通信。发送方的数据由串行口 TXD段输出，经过电平转换芯片MAX232将TTL电平
4、转换为RS232电平输出，经过传 输线将信号传送到接收端。接收方也使用MAX232芯片进行电平转换后，信号到达接 收方串行口的接收端。接受方接收后，在数码管上显示接收的信息。为提高抗干扰能力， 还可以在输入输出端加光耦合进行光电隔离。软件部分，通过通信协议进行发送接收，主机先送AAH给从机，当从机接收到AAH 后，向主机回答BBHo主机收到BBH后就把数码表TAB16中的10个数据送给从机, 并发送检验和。从机收到16个数据并计算接收到数据的检验和，与主机发送來的检验 和进行比较，若检验和相同则发送00H给主机；否则发送FFH给主机，重新接受。从 机收到16个正确数据后送到一个数码管显示。第二
5、章硬件设计21 51单片机串行通信功能;W_|XTAL118XTAL2RSTPSEM ALE EAP0 O/ADOPO 1/AD1P0 2/AD2PO 3/AD3PO 4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15P1 .0 P1 .1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0JRXDP3.1 /TXDP3.2)lNT0TP3.3J1NFTP3.4/T0P3.5/T1P3.6MJRP3.7JRDAT89C51 TEXT图2.1AT89
6、C51计算机与外界的信息交换称为通信，常用的通信方式有两种：并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信，并行通信的特点是 传输信号的速度快，但所用的信号线较多，成本高，传输的距离较近。串行通信的特点 是只用两条信号线（一条信号线，再加一条地线作为信号回路）即可完成通信，成本低, 传输的距离较远。51单片机的串行接口是一个全双工的接口，它可以作为UART （通用异步接受和发送器）用，也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下:（1）数据缓冲器（SBUF）接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。有两个，一个缓存，另一个接受，用同 一直接地址99H
7、,发送时用指令将数据送到SBUF即可启动发送；接收时用指令将SBUF中接收到的数据取出。（2）串行控制寄存器（PCON）SCON用于串行通信方式的选择，收发控制及状态指示，各位含义如下:SMOSM1SM2RENTBSRBSTIRISMO, SM1:串行接口工作方式选择位，这两位组合成00, 01, 10, 11对应于工作方 式0、1、2、3o串行接口工作方式特点见下表SM0SMl匚作方式功能波特率0008位同步移位寄存器（用于I/O扩展）f(c/1201110位异步串行通信（UART）可变（T1溢出率*2/32）10211位异步串行通信（UART）foXc/64 或 W3211311位异步串行
8、通信（UART）可变（T1溢出率*2/32）SM2：多彳机通信控制位。REN：接收允许控制位。软件置1允许接收；软件置0禁止接收。TB8：方式2或3时，TB8为要发送的第9位数据，根据需要由软件置1或清0。RB9：在方式2或3时，RB8位接收到的第9位数据，实际为主机发送的第9位数据 TB8,使从机根据这一位來判断主机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。TI：发送中断标志。发送完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。必须要软件 清零后才能继续发送。RI：接收中断标志。接收完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。必须要软件 清零后才能继续接收。（3）输入移位寄存器接收的数据先串行进入输入移位寄存器
9、，8位数据全移入后，再并行送入接收SBUF 中。（4）波特率发生器波特率发生器用來控制串行通信的数据传输速率的，51系列单片机用定时器T1作 为波特率发生器，T1设置在定时方式。波特率时用來表示串行通信数据传输快慢程度的 物理量，定义为每秒钟传送的数据位数。（5）电源控制寄存器PCON其最高位为SMODo（6）波特率计算当定时器T1工作在定时方式的时候，定时器T1溢出率二（T1计数率）/ （产生溢出 所需机器周期）。由于是定时方式，T1计数率二 W12o产生溢出所需机器周期数二模 M-计数初值Xo2.2 MAX232 芯片用8051串行接口通信，如果两台8051单片机之间的距离很近（不超过1.
10、 5m）,可 以釆用直接将两台8051单片机的串行接口直接相连，利用其自身的TTL电平（0-5V） 直接传输数据信息。如果传输距离较远（超过1.5m）,由于传输线的阻抗与分布电容, 会产生电平损耗和波形畸变，以至于检测不出数据或数据出错。此时可利用RS232标准 总线接口，将单片机输出的TTL电平转换为RS232标准电平（逻辑1为-15-5V；逻辑 0为+5-一+15V）。用RS232可将传输距离提高到15m,如果想远距离传输，可以釆用RS422 或者RS485o电平转换芯片MAX232是美信公司（MAXIM）生产，专用于进行将TTL电平转换 为RS232电平的芯片，MAX232内部有泵电源，
11、能将+5V电源电压在芯片内提高到RS232 电平所需的+10V或者-10V电平。U2C1 +C1-T1IN R1OUTT2INR2OUTT1OUTR1INT2OUTR2INVS*VS-C2+C2-261110MAX232 图2.2电平转换芯片MAX2322. 3整体电路设计最终设计电路如下图3所示，发送方的数据由串行口 TXD段输出，经过电平转换 芯片MAX232将TTL电平转换为RS232电平输出，经过传输线将信号传送到接收端。 接收方也使用MAX232芯片进行电平转换后，信号到达接收方串行口的接收端。接受 方接收后，通过P1 口在数码管上显示接收的信息。K 11MDIK171APXP9D.
12、fQ7lAP?P2OXQP21W* 2A11 2.VA122X/AU 2/Al42.7?Aqt.122 2 夕PH rPPPPPPJObfVO ret irrzn fjxiincnjPJiCFTTFQrrafOTlpxn*C1-IF1U08DlYACClDAtcr DOTAKCa C.VAV4 csw OX/AC C.V/AC?XTM3-in5CTMLXWT2Xyx&2.VA& 2J/A13s2.VA12 2/AU 2X/A142.?AA1.GTX-ric霞tr*ur 1他 rur j?ie qgCl-U2ri H10ITrzi IWIT图2. 3串行通信电路第三章软件设计通过通信协议进行发送
13、接收，主机先送AAH给从机，当从机接收到AAH后，向 主机回答BBH。主机收到BBH后就把数码表TAB16中的10个数据送给从机，并发送 检验和。从机收到16个数据并计算接收到数据的检验和，与主机发送来的检验和进行 比较，若检验和相同则发送00H给主机；否则发送FFH给主机，重新接受。从机收到 16个正确数据后送到一个数码管显示。3.1串行通信软件实现（1）串行口工作于方式1；用定时器1产生9600bit/s的波特率，工作于方式2。（2）功能】将本机ROM中数码表TAB16中的16个数发送到从机，并保存在从机内 部ROM中，从机收到这16个数据后送到一个数码管循环显示。（3）通信协议:主机首先
14、发送连络信号（AAH）,从机接收到之后返回一个连络信号 （BBH）表示从机已准备好接收。（4）通信过程使用第九位发送奇偶校验位。（5）从机接收到一个数据后，立即进行奇偶校验，若数据没有错误，则返回00H, 否则返IhIFFHo（6）主机发送一个数据后，等待从机返回数据；若为00H,则继续发送下一个数 据，若为FFH,则重新发送数据。3.2程序流程3.2.1发送端程序流程图图3. 1发送端程序流程图322接收方程序流程图图3.2发送端程序流程图第四章联合调试在protues上进行仿真实验。首先使用KeilC将编写完成的程序编译生成HEX文件，将HEX文件烧录到两片单片机中，进行仿真实验，结果如下图所示，可以看到,接收端已将接受到的数据完整的显示了出来。/vs.rocr/pa rnvAbi ror/ipz IQ7AD
