基于单片机的串行通信系统设计毕业论文.doc

武汉大学 毕 业 论 文 基于单片机的串行通信系统设计 51单片机是一种集CPU，RAM，FLASH ROM，I/O接口和定时中断系统于一体的微型计算机。本文通过对51单片机串行通信接口的分析，建立了单片机串行通讯系统，设计了其控制寄存器 目 录 第1章　绪论 1.1 串行通信简介 1 1.2 串行通信现状 1 第2章 串行通信基础 2.1 并行通信与串行通信 2 2.1.1 串行通信 2 2.1.2 并行通信 2 2.1.3 串行通信工作模式 3 2.2 串行通信控制寄存器 4 2.3 串行通信工作方式及波特率 7 第3章 设计方案 3.1 硬件设计方案 9 3.1.1 系统控制单元STC89C52单片机介绍 9 3.1.2 复位电路与晶振电路 10 3.1.3 显示电路 11 3.1.4 外部键入值电路和触发电路 11 3.1.5 主从单片机连接电路 12 3.1.6 串行通信硬件连接电路图 13 3.1.7 串行通信设计思路 14 3.2 软件设计方案 16 3.2.1 软件流程 16 3.2.2 程序 17 第4章 电路调试与仿真分析 4.1 仿真及结果分析 18 结论 20 参考文献 21 附录 22 后记 45 第1章　绪论 1.1 串行通信简介 所谓串行通信，就是将数据和控制信息分成一个个二进制位，然后通过一个通信信道逐位按顺序传输，实现单片机之间的数据交换，串行通信与并口相比，速度慢但传送数据远，因此，常应用于需要长距离通信而对速度要求不高的场合，串行通信因其占用硬件资源少、可有效降低成本、简化通信设备、抗干扰能力强等优点，在电力通信、自动化控制、数据采集和过程控制等领域得到广泛应用。 串行通行的通信方式有以下三种：单工、半双工和全双工。由于单工只能单向传送数据，不能反向传送数据，所以应用比较广泛的通信方式是半双工及全双工。 1.2 串行通信现状 社会快速发展，电子计算机技术为生产带来的诸多方便，让单片机通信与控制在工业应用中越来越普遍，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，来对生产过程实行实时监控，。，，，PC机和多台单片机构成的多机联络通信系统成为单片机技术发展的一个主攻趋势。，，，。，，，，，，第2章 串行通信基础 2.1并行通信与串行通信 2.1.1串行通信 串行通信的设备是最古老的沟通机制之一。从IBM个人电脑和兼容式电脑的时代开始，几乎所有的计算机都配有一个或多个串行端口和一个并行端口。顾名思义，一个串行端口发送和接收串行数据，一次一位数据。相反，一个并行端口一次发送和接收8位数据，使用8个单独的线路。 开始传输时，设备先发送一个起始位，其次是数据位。该数据位可以是五，六，七，或8位，基于商定而定。两个发送方和接收器必须设置为相同的数据通信比特或正确的比特率。数据位被发送完后，就会发送一个停止位。一个停止位可以是一位，一个半位，或两位。波特率是数据从一个设备到另一个的传输速度。波特率通常以每秒的位数（bps）来计量。 为了检测数据已被正确发送，一个可选的校验位可以同数据位在一起。一个校验位可以是以下内容：奇数，偶数，mark，space或无（空的奇偶位标志几乎总是被使用）。使用校验位提供了一个基本的机制，以检测已发送数据损坏，但不保证检查数据本身的错误。然而，校验位可用于改善完整性数据传送。 2.1.2 并行通信 在计算机和终端之间的数据传输通常是靠电缆或信道上的电流或电压变化实现的。如果一组数据的各数据位在多条线上同时被传送，这种传输被称为并行通信，如图2-1所示。并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。并行通信速度快，但用的通信线多、成本高，故不宜进行远距离通信。 图2-1 并行通信图 2.1.3 串行通信工作模式 如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。如果在任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。如果在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输，则称为全双工。 电话线就是二线全双工信道。由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。 在串行通信中，数据通常是在两个站（如终端和微机）之间进行传送，按照数据流的方向可分成三种基本的传送方式：全双工、半双工、和单工。但单工目前已很少采用，下面仅介绍前两种方式。 半双工方式：若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工制，如图2-2所示。采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接到通信线上，进行