基于51单片机的双机串行通信.doc

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word完美格式 精心整理 学习帮手 河南机电高等专科学校2015-2016学年第1学期 通信实训报告 系别:电子通信工程系 班级: xxxxxx 学号: 13xxxxxxxxx 姓名: xxxxxxx 2015年12月 基于51单片机的双机串行通信 摘 要:串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中,使用通信协议进行通信。 关键字:通信 双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理; 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用; 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规范; 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求: 两片单片机之间进行串行通信,A机将0x06发送给B机,在B机的数码管上静态显示1,B机将0~f动态循环发送到A机,并在其数码管上显示。 3.设计方案: 软件部分,通过通信协议进行发送接收,A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机(B机静态显示),当从机接收到后,向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计 1.51单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信,常用的通信方式有两种:并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的特点是传输信号的速度快,但所用的信号线较多,成本高,传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线(一条信号线,再加一条地线作为信号回路)即可完成通信,成本低,传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下: 图1.AT89C51(52) (1)数据缓冲器(SBUF) 接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。有两个,一个缓存,另一个接受,用同一直接地址99H,发送时用指令将数据送到SBUF即可启动发送;接收时用指令将SBUF中接收到的数据取出。 (2)串行控制寄存器(PCON) SCON用于串行通信方式的选择,收发控制及状态指示,各位含义如下: SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0,SM1:串行接口工作方式选择位,这两位组合成00,01,10,11对应于工作方式0、1、2、3。串行接口工作方式特点见下表 SM0 SM1 工作方式 功能 波特率 0 0 0 8位同步移位寄存器(用于I/O扩展) fORC/12 0 1 1 10位异步串行通信(UART) 可变(T1溢出率*2SMOD/32) 1 0 2 11位异步串行通信(UART) fORC/64或fORC/32 1 1 3 11位异步串行通信(UART) 可变(T1溢出率*2SMOD/32) SM2:多机通信控制位。 REN:接收允许控制位。软件置1允许接收;软件置0禁止接收。 TB8:方式2或3时,TB8为要发送的第9位数据,根据需要由软件置1或清0。 RB9:在方式2或3时,RB8位接收到的第9位数据,实际为主机发送的第9位数据TB8,使从机根据这一位来判断主机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。 TI:发送中断标志。发送完一帧数据后由硬件自动置位,并申请中断。必须要软件清零后才能继续发送。 RI:接收中断标志。接收完一帧数据后由硬件自动置位,并申请中断。必须要软件清零后才能继续接收。 (3)输入移位寄存器 接收的数据先串行进入输入移位寄存器,8位数据全移入后,再并行送入接收SBUF中。 (4)波特率发生器 波特率发生器用来控制串行通信的数据传输速率的,51系列单片机用定时器T1作为波特率发生器,T1设置在定时方式。波特率时用来表示串行通信数据传输快慢程度的物理量,定义为每秒钟传送的数据位数。 (5)电源控制寄存器PCON 其最高位为SMOD。 (6)波特率计算 当定时器T1工作在定时方式的时候,定时器T1溢出率=(T1计数率)/(产生溢出所需机器周期)。由于是定时方式,T1计数率= fORC/12。产生溢出所需机器周期数=模M-计数初值X。 2.整体电路设计 最终设计电路如下图3所示,发送方的数据由串行口TXD段输出,经过传输线将信号传送到接收端。信号到达接收方串行口的接收端。接受方接收后,通过P1口在数码管上显示接收的信息。 图3.串行通信电路 三、软件设计 (1)串行口工作于方式1;用定时器1产生9600bit/s的波特率,工作于方式

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