单片机的双机串口通信课程设计

单机双机口信-程计

单片课设报项名：片的机口信项组员（1姓：（2姓：（3姓：专班：

学：学：学：日

期年12月

目

录第一章

绪论1.1

课

题

简

介----------------------------------------------------------------------------------------------------------21.2

设

计

目

的----------------------------------------------------------------------------------------------------------21.3

设

计

任

务----------------------------------------------------------------------------------------------------------21.4

设

计

方

法-------------------------------------------------------------------3第

二

章

设

计

内

容

与

所

用

器

件-------------------------------------------------------------------------------4

第三章3.1

方案论与比较数据传输方案比较与选择------------------------------------------------------------------------------53.2控制计案论择---------------------------------------------------------------------------6第四章硬件统设计4.1

时

钟

电

路----------------------------------------------------------------------------------------------------------74.2

复

位

电

路----------------------------------------------------------------------------------------------------------74.3

单

片

机

串

行

通

信

功

能--------------------------------------------------------------------------------------84.4采MAX232芯电平转换电路

------------------------------------------------------------------104.5利集成LED数管（一位-------------------------------------------------------------------------114.6

整

体

连

接

原

理

图----------------------------------------------------------------------------------------------11第五章软件计5.1

程

序

设

计

思

路---------------------------------------------------------------------------------------------------125.2

双机串口通信程序设计--------------------------------------------------------------------------------------125.2.1

串

口

通

信

软

件

实

现------------------------------------------

------------------------------------------125.2.2

程

序

流

程

图----------------------------------------------------------------------------------------------135.3LED

显

示

原

理------------------------------------------------------------------------------------------------------14第六章系统试与存的问题6.1

软

件

调

试----------------------------------------------------------------------------------------------------------15第

七

章

总

结-------------------------------------------------------------------------------------------------------16参

考

文

献----------------------------------------

------------------------------------------------------------------17附录附

录

一

元

件

清

单---------------------------------------------------------------------------------------------18附

录

二：

源

程

序----------------------------------------------------------------------------------------------------19

第一

绪论1.1课题简单机业已有很历，着科技术进和社的展片行更加速发起。不在业民上有很的展应，得大很认和度的价单机通信口各表间仪表计机间行信交和的络置。要五类，串通接并通接口、接口现总线口及网口串通按同方可异通和同通两基本信式是数化的础用处器装起，算技与电仪相合产物它有存、算、辑断力能根被参变自量程可动正自动偿自障，以做些要类智慧能成作既备了定智，称为能器们惯这种含型算并带GP-IB等信接的子仪称为能器。

本程计就利两片实串口讯据发送接，统采max232行串通数据送可显送相据。1.2设计目单机程设作独数环，是动化相专业中践节列一，学完单机原及用程，在进相课设基础进的综练。在课的计程中我通阅料接口计程设安装调等节成个于MCS-51系单机，及种应，具有合能小用系设。们仅课堂学的论识与际用起，且能对子路电子器等的识一步深识同在软编、、关器设和关件使用能方到全的锻和高让们增了单的性识，深单机论方的解时加单片的部能块的用使了和握单机用统软硬设过方及现，化

片应电路设与能。高我在片应方面实技科作；培我综运理论识决的力。1.3设计任在次程设中主成下面的计任：1简要述片机术展内现及LED动显基原；2掌握MCS-51系某种品例如8051）的最电的设方；3用串口全双数传实两互相信发送将循环送收，在接端示；4完成要能模的件设及要的数定；5用protel件完成双通信原电路的制仿真1.4设计方本设对两片89C51，行双通。发方数串口段出

经电转换片将TTL平换RS232平，过输线信传送接端接方也用芯片进行转后信到接收串口收。收方收，在码上显接的。提抗干能，还以输入出加合行电隔。软部，通通协行送收，机先AAH从，当机收，向机回BBH主到BBH把码TAB[16]中的数给机并发检和。机到16个数并算接到据的验，与机送的验和行较，若验相同发00H给机否则送给主，接。机收16正确据送个码显示串通的计原框如1所。

第二设计容与所器件基本功：两单机之进串信发端将循发到接端并收显。原理图八晶

晶单图

MaxMax串口通的设计理框图

单所用器件附录1

第三

方案证与比较在行信中数是个之传送。按数传送向串信采三种案方案一单工制单制是指乙方只单传送据单制式图图

单工式方案二半双工式半工式是通双具发器和收，方既发也收但收和送能时行，发时能收接收就能送半双制如3图

半工式方案三全双工式全工式是通双设发器和

收，且将道分送道接收道两数允许时发此信率比两高全工制如图4图全制因，课设用案双制对主系统路选以三方

。方案一

采专芯片现用芯进设计编实。这设方算率、速快而成也相较，行口信的佳案但由于专芯握不，还足实设，所这方可。方案二

：

采FPGA（现可门列为统控器将所器成一芯片，省间稳定高直向户具有大灵性通用，件和现捷，发率，作可性。于规实时统制心本设对据速的求不很，

FPGA速理优势不充分体，由其成高，其本，时于芯的脚多实物路布杂加了电设和际接的作所不议用此案方案三

用片实现由单集了算器路控电路存器断统定时器计数器及入/出电路，以片设控制路去了多立件由单片是编芯，并它以C语言编，对一些杂计算能可用C语言函数使编程变得常单经本期对程习我对单机应较悉运用活所该题用片实

第四硬系统设计硬系是指成机的体装置通由算器控器储、入接电和入备、出口和出备等成单机质上一硬芯，实际用，通很直接被对行气接，须加种展接电、设、控对等件软，才构一片应系统本计用单机控元显示分采8段LED数管动显。4.1时钟电时电用于生片作需的时信，片机身是复的步时电，为保同步作式现电应在一时信控制严地序行作。在芯片内部有个增益相大器其入端芯引X1，出为引X2，在片外部接体器微电容形反电，就成一定自振荡。此电采的英。钟路如图5

图

时电4.2复位电复是片机初化,进入统常始之外当于运出或操错是统于死状时摆困，也要复键重新动。引单机位信的输端复位号高有，有效间持24振荡期即2个机周）以，使频为12MHz的晶，则位号时应过s能成复操。操有电自复和按手复种式上电动位通外部位路容电实现。键平位是过复经阻Vcc源通实的。在设中采了键方如图6

图

按电的连方4.3

单片机行通信能51片的接是个全工接它以为（异接和发器用，也以为同移寄用51机行口结如下图

51单片机串行口的结数冲（接或送的据要到SBUF缓有两，个缓，一受用一直地

99H,发时令数送到SBUF即启发送接时用令SBUF中接到据出串制存（）SCON用串通信式选择收控状指，各含如S

SM

SM

RE

TB

RBTIRIM01

2

N

8

8接工方式择，串接工作式有以四工式SMSM工作01方

功

波率0008位同步移位寄存器（于I/O扩）01110位步

fORC/12可（T1溢串行通信率*2SMOD/32（UART）10211位步fORC/64串行通信fORC/32

或

（UART）11311位步

可（T1溢串行通信率*2SMOD/32（UART）定器溢出2^k-初)式T1数率fORC/12初）为溢出需器周数，K为器数定器定作式有式0K=13方1时；方2时。SM2：通控位。要于方2,3.当时以用的来控是激活RI时到数进数据存，活RI在服中数据走RB8=0受息丢；时可数送缓存，激RIREN：收允控位。件许；软置0止收。TB8：式3要发的数根要软置或可用据奇效位，在机中地帧/数帧标

志。RB8：方式3，RB8位收的第9位据，实为发的据，从机据一位判主送时叫地还要送数据TI：发中志发完一数后由件动位，申中必要件清后能续送。RI：接中志接完一数后由件动位，申中必要件清后能续收。（3输入位存器接的据先行入移寄器8数全入后再行接SBUF中（4波特发器波率生器来制通的据传速的，51列片用定器T1为特生，置定时式波是来示串行信据传快程物量定义每钟制号变的数

（5电源制存器PCON其高为即波率增位，当时特提高倍复，。4.4

采用MAX232芯控制电转换电用行口通，果台89C51单机间的离（不过可用直将台89C51单片的串接直连利其身的TTL平（0-5V）直传据息如传输离远过1.5m，于线的抗分布容会电损和波畸，以于测不数或出。时可用RS232准接，单机输的电平换标电平逻辑1为-15—-5V辑0为5-—+15VRS232可传离高15m，如想距离输可用RS422者电转芯片MAX232是信司（）生，用于行电平换RS232电平的片MAX232内有源能+5V电压芯内提到RS232电所+10V或-10V。脚绍：

第部是电泵路1、26脚电构。功是生+和-12v个源提供串口平要第部是数转通由、10、11成个据通。中13（T1OUT为一据通。8（（10脚T2IN（T2OUT）为二据通道。TTL/CMOS数从T1IN入换数从T1OUT、T2OUT送到脑；插头RS-232数据R1IN输转成TTL/CMOS数据后R1OUT。第部是供。15脚GND、16脚VCC）

图7MAX232芯4.5利用集的LED码管（位）P1.7——P1.0分别DPGFEDCBA

4.6整体连原理图图

整体连原理图

第五软设计5.1序设计路通通协议行送，机送AAH给机当从接到AAH后，主答主收BBH把码TAB[16]的16个数据次送给机并检和从机到16个据计算收数检和与主发来检和进比，验相则发00H给机否则送FFH给机新受从机收16正确据送个码依次示5.2机串口信程序计1.行通信软件现（1串行工于方1用时器产生9600bit/s波率工作方式2即。（2功能将本ROM数中的16个数送从机并存在机部ROM，从机到16个据送个码循环示（3通信议:机先发连信号(从接到之返一络号表示机准好接。

（4通信程用校和验机收16个数后进验检数没错误则回00H，返FFH（5主机送个数后等机回据；为，则续发下个，若FFH则新送数。2.序流程图）发送程序程图

主程程主机发送从是主发数输完成清除标志

NN图7

发送端序流程

(2)接程流图主程程序接数计检和发送00H接完清标显

NN

发送图

接收方序流程5.3LED显示原理LED多情用于示字于六制

的要数用7显必将字转换LED应段码信，，显“0就让a、cf段，示1”，让b和c段光等表示。后据LED是阴还是阳接定LED各输端逻1还逻我用共接要示时，a、e和f就输逻辑1即段为通从机P1将码给LED

第六系统调试与存在的问题系的件、件调统试系统后步也是统别的节因为计开出系统否功能否善只在里能现出。以保设系统够常作必须软和部的一个分行试分析由本程计进行件接因略去件试6.1软件调本计件采的keil和件现真电路设和与软件合用，现计。在Keil软件中新件输入编的语程并保，编程无后，产相的”件；所成的文加到绘制的原理中使与Keil真连接来实现合试。试果如所：可看，端将受到数完的示了来

图9.仿真图1软的测首是电的辑线是正确如正确检原的路接是正，电的局安是合等2、序有个地将”与==混，造成果准确解办仔查，将淆更。在件试过中对的误行了真分和改，次试后能很好达既的计效。

总结最选串行信个时由从未触这设计感新同不焦虑我得单机课设是有义，而是分要。在度的时里我们多接的专业。们堂掌的仅是业的论知，何炼们实践力如把们所的业课论识运到践去？我做似程计为我提了好实践台在将完了，到益多第，是一考我觉、手能与作识的务在一月时间，们断现自不也自完。这单机程计不巩了所过知识而学了多在本没到的识，握一系的研方，进一简单编。通这课程计我了论实际结是重的，有论是远够的只把学理论识实结起，从论

得结，从提自实动能力独思的力。时设过中现了己不之，例对前过知理解不深，握得够固习单机C言第，知并可，的因知而步我在课上学识非有限，次课设计是很体。做本课设的程中我触的属阅大的计料，无是本还网的都览不相的程，中鉴别的思，阔自的思。单课设，对计对硬的理和握求比高。设程之，设者学用片的内结有个统的解知单机有哪资；要一清晰思和完的软件程图在计程时不想次将整程设好反复改不进程设计必之；养成释序习，个程的美否仅仅实功而该人一就明你思路这也料保和交提

了便在设课过遇问是很常，但们该将次到题录来，分清，免下再到的题第，结就力一不，个臭匠一诸葛。团作我更便互取补，相讨，很。过本课，我仅到了于片术面许多业识同也让感到合的要性其如有和快的到也课给我启发利好图馆网使源到最的用与人交思是成的键，交中不强化自原知体，也展自的维。设一过考发问自解并手、高过我在后的习不学，积经，自。

参考献[1]谭语言序》华学出社1999.122[2]恢黄先.单机与用.邮电版,[3]朱华著.单片原与接技.电工业出社,[4]王HCS12制原及应.北京空航大出版,2007.10[5]龚著.单片机C言发术.北京华学版,

附录附一

元清：元件名

型号

数量单片机AT89C512电平转芯片Max2322数码管

八段1电阻RES4晶振CRYSTAL2电容CAP12

附录二：

源程序1.主机发程#include<reg51.h>//文#defineucharunsignedchar//定据型voidinit();//定义子程voidsend();ucharTAB[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//定义码表uchari,sum;//定义变量intj;main()//程{init();send();}voidinit(void)程

初化{EA=1;//开CPU中断ES=1;//允许行中断TMOD=0x20;//定器T1方TH1=0xfd;//初TL1=0xfd;PCON=0x00;//SMOD=0特不SCON=0x50;//行为式TR1=1;//

设赋令串启动T1}voidsend(void)发子序{do

{SBUF=0xaa;//主送从while(!TI);//等一发结束TI=0;//发完清while(!RI);//等一接结束RI=0;//收后零}

接while((SBUF^0xbb)!=0);//等从回答返继do{sum=0;//清校验for(i=0;i<=15;i++){SBUF=TAB[i];//主机送据sum+=TAB[i];//

检和while(!TI);TI=0;}SBUF=sum;//发送校和while(!TI);TI=0;while(!RI