单片机单片机课程设计-双机串行通信.docx
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1、基于 51 单片机的双机串行通信设计【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。通信的结果有用数码管进展显示,数码管承受查表方式显示。两个单片机之间承受RS232 进展双机通信。在通信过程中,使用通信协议进展通信。【关键字】51 单片机,串行通信,接口一、总体设计1. 设计要求:两片单片机之间进展串行通信,发送端将0f 循环发送到接收端,并在接收端显示。2. 设计方案:本次设计,对于两片 89C51,承受 RS232 进展双机通信。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 电平转换为RS23
2、2 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 芯片进展电平转换后,信号到达接收方串行口的接收端。承受方接收后,在数码管上显示接收的信息。为提高抗干扰力量,还可以在输入输出端加光耦合进展光电隔离。软件局部,通过通信协议进展发送接收,主机先送 AAH 给从机,当从机接收到 AAH 后,向主机答复 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展比较,假设检验和一样则发送 00H 给主机;否则发送 FFH 给主机,重承受。从机收到 16 个正确数据后送到一个数
3、码管显示。1二、硬件设计1.51 单片机串行通信功能图 1.AT89C51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 个接口与外界进展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,本钱高,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,本钱低,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通用异步承受和发送器 用,也可以作为同步移位存放器用。51 单片机串行接口的构造如下:(1) 数据缓冲器SBUF承受或发送的数据都要先送到
4、SBUF 缓存。有两个,一个缓存,另一个承受,用同始终接地址 99H,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) 串行掌握存放器PCON2SCON 用于串行通信方式的选择,收发掌握及状态指示,各位含义如下:SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0SM1工作方式功能波特率0008 位同步移位存放器用于I/O 扩展f /12ORC01110 位异步串行通信UART可变T1 溢出率*2SMOD/3210211 位异步串行通信UARTfORC/64 或 fORC/3211311 位异步串行通信UART可变T1 溢出率*2SMOD/32S
5、M0,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、3。串行接口工作方式特点见下表SM2:多机通信掌握位。REN:接收允许掌握位。软件置 1 允许接收;软件置 0 制止接收。TB8:方式 2 或 3 时,TB8 为要发送的第 9 位数据,依据需要由软件置 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, 使从机依据这一位来推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。必需要软件清零后才能连续发送。RI:接收中断标志。
6、接收完一帧数据后由硬件自动置位,并申请中断。必需要软件清零后才能连续接收。(3) 输入移位存放器接收的数据先串行进入输入移位存放器,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来掌握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。波特率时用来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) 电源掌握存放器PCON 其最高位为SMOD。(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=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= f /12
7、。产生溢出所需机器周期数=模M-计数ORC3初值 X。2. MAX232 芯片用 8051 串行接口通信,假设两台8051 单片机之间的距离很近不超过1.5m,可以承受直接将两台 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。假设传输距离较远超过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 标准电平规律 1 为-15-5V;规律 0 为+5-+15V。用 RS232 可将传输距离提高到 15m,假设想远距离传输,可以承受RS4
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