51单片机和PC机串行异步通信设计.docVIP

****************** 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年秋季学期 通信系统综合训练 课程设计 题 目：51单片机与PC机串行异步通信设计 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 摘 要 随着计算机技术的迅速发展及其在各领域的广泛应用,远程控制以及数据采集系统多采用上位机和下位机的主从工作方式,由于串行通信具有高效可靠、价格便宜,遵循统一的标准等特点,因而成为主要的通信手段。 本次设计的任务是给出在分布式控制系统中上位PC机与下位单片机之间进行异步串行通信的解决方案，实现了上位机向多个（最多8个）下位机发送信息以及下位机接收上位机的数据并能够向上位机发送数据的功能。在软件设计中，采用VC++6.0设计PC上的串口通信程序，在单片机编程上采用接近硬件系统的汇编语言编写通信程序及数据处理程序。 关键词：单片机；串行通信；RS-232；异步通信 目 录 前 言 1 第1章 通信原理与系统组成 2 1.1 串行异步通信原理 2 1.2 系统构成 3 第2章 系统分析 6 2.1 系统设计思路 6 2.2 模块组成 8 第3章 硬件电路设计 9 3.1 RS-232接口电路设计 9 3.2 MAX232接口电路 11 3.3 51单片机与PC机串行通信电路 11 第4章 软件设计 13 心得体会 18 参考文献 19 致 谢 20 前 言 随着计算机技术的迅速发展及其在各领域的广泛应用,远程控制以及数据采集系统多采用上位机和下位机的主从工作方式,由于串行通信具有高效可靠、价格便宜,遵循统一的标准等特点,因而成为主要的通信手段。微机的分析处理能力较强,有很好的人机界面和大容量的多种存储方式,所以上位机一般采用微机。而单片机具有价格低,功能强,抗干扰能力好,以及面向控制等特点,所以下位机采用单片机来构成主从式多机工作模式。微机的分析处理能力较强,有很好的人机界面和大容量的多种存储方式,所以上位机一般采用微机。而单片机具有价格低,功能强,抗干扰能力好,以及面向控制等特点,所以下位机采用单片机来构成主从式多机工作模式。因此如何实现PC机与单片机之间的通信具有重要的现实意义。 本次设计的任务是给出在分布式控制系统中上位PC机与下位单片机（AT89C51）之间进行异步串行通信的解决方案，实现了上位机向多个（最多8个）下位机发送信息以及下位机接收上位机的数据并能够向上位机发送数据的功能。要求在实际运行过程中，简单方便，稳定可靠，较好地解决上位机与下位机之间的通信问题。 第1章 通信原理与系统组成 1.1 串行异步通信原理 串行通信，是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。 计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。 串行通信可以分为同步通信和异步通信两类。同步通信是按照软件识别同步字符来实现数据的发送和接收，异步通信是一种利用字符的再同步技术的通信方式。 异步通信所传输的数据格式(串行帧)由1个起始位、7个或8个数据位、1～2个停止位(含1.5个停止位)和1个校验位组成。起始位约定为0;空闲位约定为1。 异步通信实质是指甲乙通信双方采用独立的时钟,每个数据均以起始位开始,停止位结束,起始位触发甲乙双方同步时钟。 每个异步串行帧中的1位彼此严格同步,位周期相同。所谓异步是指发送、接收双方的数据帧与帧之间不要求同步,也不必同步。 同步通信所传输的数据格式(也称同步串帧)是由多个数据帧构成的,每帧有两个同步字符作为起始位以触发同步时钟开始发送或接收数据。空闲位需发送同步字符。因此,同步是指发送、接收双方的数据帧与帧之间严格同步,而不只是位与位之间严格同步。 异步通信比较灵活,适用于数据的随机发送/接收;而同步通信则是成批数据传送。异步传输一批数据因每个字节均有起始位和停止位控制而使发送/接收速度有所降低,一般适用于每秒50～9600位,而同步传输速度较快,可达每秒80万位。所以本次设计选用串行异步通信。 1.2