单片机与C机串口通讯设计.doc

目录 第一章前言 1 第二章 系统组成与原理 2 2.1 系统组成及通讯原理 2 2.1.1 系统构成 2 2.1.2 通信原理及协议 3 第三章 硬件电路设计 8 3.1 接口电平电路设计 8 3.1.1 RS-232接口电路设计 8 3.2 单片机电路设计 12 3.2.1 单片机电路设计图 12 第四章 软件设计 13 4.1 功能描述 13 4.1.1 上位机和下位机实现的功能 13 4.2 程序 13 4.2.1 下位机程序设计 13 4.2.2 上位机（PC机）程序设计 18 第五章 结束语 23 参考文献 25 致谢 26 摘要 ：微机与单片机串行通信端口在系统控制的范畴中一直占据着及其重要的地位，它不仅没有因为时代的进步而遭淘汰，反而在规格上越来越完善，应用也越来越广泛。作为一种基本而又灵活方便的通信方式，串口通信被广泛应用于PC与PC或者PC与单片机之间的数据交换以及其他工业控制与自动控制中。本次设计主要解决上位机与下位机之间的通信问题。 ABSTRACT：Serial-communication based on Visual Studio 2005—Visual Basic 2005(VB.NET) is introduced in the paper. With this method, the development cycle of system can be reduced and the reliability of the system can be improved. An example of serial-communication between PC and MCS-51 is also given. The method is very useful to learners who want to learn new serial-communication technology between PC and MCS-51. 关键词：串行通信；单片机；PC机 KEY WORDS: Serial-Communication; MCU；PC 第一章前言 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。MSP430F149，该单片机属于德州仪器公司MSP430F14X/16X FLASH 系列。该系列是一组超低功耗的微控制器，～工作电压范围1.8～3.6V由于具有16位RISC结构，16位寄存器和常数寄存器，MSP430 达到了最大的代码效率。数字控制的振荡器提供快速从所有低功耗模式苏醒到活动模式的能力时间少于6ms。MSP430F149带有两个16 位定时器（带看门狗功能）、速度极快的8 通道12 位A/D 转换器(ADC)(带内部参考电压、采样保持和自动扫描功能）、一个内部比较器和两个通用同步/异步发射接收器、48个I/O口(均可独立控制)的微处理器结构。硬件乘法器提高了单片机的性能并使单片机在编码和硬件上可兼容系统构成如图所示，由上位机(即计算机)、通讯接口和下位机3部分组成。上位机选用的是工控机 ，智能终端由单片MSP430F149和外围传感器放大电路等构成。要想与PC 串口连接或者其它带有串口的终端连接，必须要进行EIA-RS-232C 与MSP430 电平和逻辑关系的转换。本设计采用MAX3221芯片， 完成3V～5V 电平与串口电平的双向转可以看出USART模块分别由波特率部分发送部分，端口IO部分接收部分MSP430F149单片机支持两种不同的串行协议，UART）协议和SPI）协议控制寄存器内的信息决定了USART的基本操作SYNC=0来实现；本设计中对于其他控制位的设置还有：设置CHAR=1，选择字符长度为8位；设置SP=0，选择停止位1位；设置PEV=0，选择奇校验；设置MM=1，选择地址位多机模式协议。控制位的选择基本上决定了系统的通信方式和通信格式。 2、UART模块的特点 由于MSP430单片机具有两个片内的UART：串口0和串口1，实现两个串口通信相当容易，只需要设置适当的寄存器就可以使串口工作起来，两个串口都采用中断方式，当接收有数据时，设置一个标志通知主程序有数据到来，当主程序有数局要发送时，设置一个中断标志进入中断发送数据。本设计选用串口1与上位机进行通信。 在异步模式下，接收部分自身实现帧的同步，通信双方只