基于串口通信的单片机仿真开发.doc

摘要 随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换。 本次能力拓展训练做的题目是：基于串口通信的单片机仿真和C语言开发。要求设计一种基于串口的数据收发模块，并学习使用Proteus中的Virtual Terminal。要求进行电路仿真实验，并使用C语言进行程序的开发。 我设计的是单片机与电脑之间的串口通信，主要涉及两部分功能。一是通过按键扫描，当不同的按键按下时单片机会像电脑传输不同的信息，这些信息都是通过事先编程的；另一功能是有电脑向单片机发送数据，单片机收到数据以后会向电脑发送相关验证信息。通过软硬件仿真，以上功能皆得到很好的验证。 关键词：串口通信，protues，单片目录 摘要 I 1 绪论 1 2 设计原理 2 2.1 STC89C52单片机简介 2 2.1.1 STC89C52单片机时序 2 2.1.2 STC89C52单片机引脚介绍 2 2.2 串口通信概述 4 2.2.1 串行通信基础 4 2.2.2 串行接口的基本特点 6 3 系统程序设计 9 3.1 系统的通信协议 9 3.2 编程实现串行通信 9 3.2.1 程序流程图 9 3.2.2 完整程序代码 10 4 仿真及硬件实现 16 4.1 系统设计的框架 16 4.2 系统仿真电路 16 4.3 系统仿真结果 17 5 心得体会 19 参考文献 20 1 绪论 通信有并行通信和串行通信两种方式。在多微机系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行通信方式。 串行通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。 串行通信相关概念： a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。 　　 b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。 c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。 　　 d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式，有四种检错方式：偶、奇、高和低。 串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。 2 设计原理 2.1 STC89C52单片机简介 2.1.1 STC89C52单片机时序 STC89C52单片机的一个执器周期由6个状态(s1—s6)组成，每个状态又持续2个震荡周期，分为P1和P2两个节拍。这样，一个机器周期由12个振荡周期组成。若采用12MHz的晶体振荡器，则每个机器周期为1us，每个状态周期为1／6us；在一数情况下，算术和逻辑操作发生在N期间，而内部寄存器到寄存器的传输发生在P2期间。对于单周期指令，当指令操作码读人指令寄存器时，使从S1P2开始执行指令。如果是双字节指令，则在同一机器周期的s4读人第二字节。若为单字节指令，则在51期间仍进行读，但所读入的字节操作码被忽略，且程序计数据也不加1。在加结束时完成指令操作。多数STC89C52指令周期为1—2个机器周期，只有乘法和除法指令需要两个以上机器周期的指令，它们需4个机器周期。 2.1.2 STC89C52单片机引脚介绍 STC89C52单片机的40个引脚中有2个专用于主电源引脚，2个外接晶振的引脚，4个控制或与其它电源复用的引脚，以及32条输入输出I/O引脚。 下面按引脚功能分为4个部分叙述个引脚的功能。 （1）电源引脚Vcc和Vss Vcc（40脚）：接+5V电源正端； Vss（20脚）：接+5V电源正端。 （2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1（19脚）：接外部石英晶体的一端。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHOMS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。 XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。在单片机内部，接至片内振荡器的反相放大器的输出端。当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。对于CHMOS芯片，该引脚悬空不接。 （3）控制信号或与其它电源复用引脚 控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4种形式。 （A）．RST/VPD（9脚）：RST即为RESET，VPD为备用电源，所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时，该引脚