双机通信课程设计

成绩：

课程设计报告书

所属课程名称单片机原理与接口技术

题目双机串行通信

分院机电学院

专业、班级机械设计制造及其自动化B0902学号0612090218

学生姓名史强

指导教师周春明

2012年7月13日

目录

1课程设计任务书 (1)

2总体设计 (2)

3硬件系统设计 (3)

4程序设计 (6)

5程序调试及结果分析 (11)

6总结 (13)

7参考文献 (14)

辽东学院

一课程设计任务书

课程设计题目：双机串行通信

课程设计时间：自2012 年7月2日起至2012 年7月13日。课程设计要求：

1.通过本次课题设计，应用《单片机原理及其接口技术》等所学相关知识及查阅资料，完成简易双机串行通信设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。

2.两片单片机之间进行串行通信，发送端将0~f循环发送到接收端，并在接

收端显示。接收完成后，led灯亮。

学生签名：史强

2012 年7月13日

课程设计评阅意见

评阅教师：

2012年月日

二总体设计

2.1 设计目的

通过本次课题设计，应用《单片机原理及其接口技术》等所学相关知识及查阅资料，完成简易双机串行通信设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。

通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。

2.2 设计任务

两片单片机之间进行串行通信，发送端将0~f循环发送到接收端，完成后在接收端的led 灯亮。

2.3 设计方法

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。接受方接收后，灯亮。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，主机先送AAH给从机，当从机接收到AAH后，向主机回答BBH。主机收到BBH后就把数码表TAB[16]中的10个数据送给从机，并发送检验和。从机收到16个数据并计算接收到数据的检验和，与主机发送来的检验和进行比较，若检验和相同则发送00H给主机；否则发送FFH 给主机，重新接受。从机收到16个正确数据后送到一个数码管显示。

三硬件系统设计

3.1基本功能：

利用89c51完成两片单片机之间进行串行通信。

3.2可选器件：

51系列单片机、电容、LED灯

本设计是硬件电路和软件编程相结合的设计方案，选择合适的编程语言是一个重要的环节。在单片机的应用系统程序设计时，常用的是汇编语言和C语言。C语言虽然执行效率没有汇编语言高，但语言简洁，使用方便，灵活，运算丰富，表达化类型多样化，数据结构类型丰富，具有结构化的控制语句。本着学习和创新的精神，我们采用汇编语言编写了程序。

3.1 51单片机串行通信功能

图1.AT89C51

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：

（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）

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

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。

3.2 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。

图2.整体电路