基于停等式协议的RS232双机通信系统设计报告.doc

基于停等式协议的RS232双机通信系统设计报告 摘要：串行通信是单片机的一个重要应用。本次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。通信的结果数码管显示，。一、总体设计 3 1.设计思想 3 2.设计方案 3 3．停等式ARQ协议原理 3 二、硬件设计 7 1.51单片机串行通信功能 7 2.MAX232芯片 9 3.数码管的选择 10 4.电源模块 12 5．RS232串行线 12 6.整体电路设计 13 三、软件设计 14 1.串行通信软件实现 14 2．奇偶校验的软件实现 15 3.程序流程图 17 发送端程序流程图 17 接收方程序流程图 18 4．程序设计算法： 18 5．C51程序 19 四、加电调试 30 五、改进与不足 33 六、元件清单 34 一、总体设计 1.设计思想： 两片单片机之间进行串行通信，发送端通过按键将1~8发送到接收端，并在接收端显示。同时在发端进行定时，黄灯亮，等待确认信息，5秒后重发，蜂鸣器响。收端收到后进行奇偶校验并点亮相应的灯（正确的绿灯、错误的红灯）。收端通过确认按键将确认信息发送到发端，发端点亮相应的灯，若传输出错，则发端通过重发按键重发。 2.设计方案： 本次设计，对于两片89C51，采用RS232进行双机通信。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RS232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芯片进行电平转换后，信号到达接收方串行口的接收端。接受方接收后，在数码管上显示接收的信息。为提高抗干扰能力，还可以在输入输出端加光耦合进行光电隔离。 软件部分，通过通信协议进行发送接收，为实现方便，本系统采用较为简单的停等式ARQ协议，由于一次放送的信息较少，只用一个8位二进制数，所以采用无连接方式，主机通过按键判断要发送的数值并发送给收端，相应LED灯亮，指示灯亮黄灯，表示等待确认，计数器开始计数，5秒后重发。收端收到后进行奇偶校验，相应的指示灯亮，若正确则数码管显示相应的数值，否则显示0,。若正确，收端通过按键将0xff发送给发端，表示正确接收，一次通信结束。否则发送0x00表示不正确，等待重发 3．停等式ARQ协议原理： 自动重传请求（auto repeat request），通过接收方请求发送方重传出错的数据报文来恢复出错的报文，是通信中用于处理信道所带来的方法之一；另外一个方法是信道纠错编码。 　　传统自动重传请求分成为三种，即停等式(stop-and-wait）ARQ，回退n帧（go-back-n）ARQ，以及选择性重传（selective repeat）ARQ。后两种协议是滑动窗口技术与请求重发技术的结合，由于窗口尺寸开到足够大时，帧在线路上可以连续地流动，因此又称其为。三者的区别在于对于出错的数据报文的处理机制不同。 　　在停等式ARQ中，数据报文发送完成之后，发送方等待接收方的状态报告，如果状态报告报文发送成功，发送后续的数据报文，否则重传该报文。 　　停等式ARQ，发送窗口和接收窗口大小均为1，发送方每发送一帧之后就必须停下来等待接收方的确认返回，仅当接收方确认正确接收后再继续发送下一帧。该方法所需要的缓冲存储空间最小，缺点是信道效率很低。 　　在回退n帧的ARQ中，当发送方接收到接收方的状态报告指示报文出错后，发送方将重传过去的n个报文。 　　回退N，发送窗口大于1，接收窗口等于1。允许发送方可以连续发送信息帧，但是，一旦某帧发生错误，必须重新发送该帧及其后的n帧。这种方式提高了信道的利用率，但允许已发送有待于确认的帧越多，可能要退回来重发的帧也越多。 　　在选择性重传ARQ中，当发送方接收到接收方的状态报告指示报文出错，发送方只发送传送发生错误的报文。 　　选择重传协议，发送窗口和接收窗口都大于1。发送方仅重新传输发生错误的帧，并缓存错误帧之后发送的帧。与回退N相比，减少了出错帧之后正确的帧都要重传的开销。 　　三种ARQ协议中，复杂性递增，效率也递增。 　　除了传统的ARQ，还有混合ARQ（Hybrid-ARQ）。在混合ARQ中，数据报文传送到接收方之后，即使出错也不会被丢弃。接收方指示发送方重传出错报文的部分或者全部信息，将再次收到的报文信息与上次收到的报文信息进行合并，以恢复报文信息。 　　在现代的无线通信中，ARQ主要应用在无线链路层。比如，在WCDMA和cdma2000无线通信中都采用了选择性重传ARQ和混合ARQ。 　　优点：比较简单 。 　　缺点：通信信道的利用率不高，也就是说，信道还远远没有被数据比特填满。实用的数据链路层协议应考虑到：传输数据的信道不是可靠的（即不能保证所传的数据不产生差错），并且还需要对数据的发送端进行流量控制。在传输