多机通信课程设计

郑州轻工业学院课程设计说明书

题目：

姓名：

院（系）：

专业班级：

学号：

指导教师：

成绩：

时间：年月日至年月日

说明

1、课程设计进行期间，学生应按教学计划，将每天的学习情况（包括学习内容、遇到问题及解决办法、心得体会等）如实进行记录。

2、结束时，根据课程设计内容和学习记录书写报告。

3、指导教师应综合考虑学生的学习态度、报告内容和实际操作情况等，给出评语和成绩。

课程设计报告撰写格式

1、课程设计说明书用纸一律采用16开幅面，有条件最好打印。打印正文用宋体小四号字；版面页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2cm；页码用小五号字底端居中；左边装订。

2、课程设计报告一般由以下几部分组成：A．任务书； B．目录；C．正文； D．参考文献；E.附录。

3、报告正文撰写的题序层次格式：

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目多机通信电路

专业、班级电子信息09- 学号姓名

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

本课程设计题目要求基于AT89C51或AT89C2051单片机，设计一个可以实现单片机与单片机之间多机串行通信的电路，用一个单片机为主机发送，两个单片机模拟多个终端接收，能实现单发、群发功能。

要求说明对系统功能分析、软硬件设计思路、系统框图、主要电路图，并给出软件控制流程，说明系统完成效果或仿真结果。

主要参考资料：

1.《单片机原理与应用》，高教出版社，张毅刚主编

2.《51系列单片机原理及设计实例》，北航出版社，楼然苗等主编

完成期限：2013,1,4

指导教师签名：

课程负责人签名：

2012年 11 月 27 日

多机通信

一、概述

目前，在通信领域里，一对一的通信方式已经远远不能满足人们设计的需要，多机通信已经成为通信控制领域的主流通信形式。单片机多机通信是指以两台以上单片机组成的网络结构，可以通过串行通信方式共同实现对某一过程的最终控制。目前，单片机多机通信的形式较多，但通常可以分为星型、环形、串行总线型和主从式多机型四种。本设计采用的就是主从式多机型。它是一种分散形网络结构，具有接口简单和使用灵活等优点。下图为主从式多机通信示意图。

图1

此次课程设计采用一片2051作为主机，与两片从机2051进行多机通信，波特率为9600Mb/s，两片从机的地址可通过拨码开关进行改变，当从机接收到的主机发送的地址帧与自身的地址或群发地址相同时，从机点亮自己的通信指示灯，表示通信成功，可以接收主机发送的数据帧，并将接收到的数据通过数码管实时显示。

二、系统介绍

（1）系统功能分析

本次课程设计主要完成以下功能：

1、单片机与单片机多机通信

2、通信故障及通信错误指示

3、通信结果显示

由以上分析可知，此电路硬件部分主要包括：

1、由于电路所需IO较少，主从机皆可采用AT89C2051，最少需3片。

2、由于只进行简单的通信，显示部分可采用数码管，本课程设计采用4个数码管，

每个从机用2个数码管。

3、数码管驱动部分采用74HC595（595驱动数码管具有更好的显示效果）。

4、Led指示电路等。

（2）系统组成

本电路采用5V直流电源供电。各从机接收主机经串口发送的地址并进行识别，从而实现多机通信，其系统框图如下：

三、主要硬件电路

（1）、从机电路

图中所列为#1从机电路，#2从机电路与其完全相同。其主要器件为AT89C2051.AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含有2K bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MSC-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大。

（2）显示电路

显示电路主要器件为74HC595,其特点如下：

1、8位串行输入 /8位串行或并行输出存储状态寄存器，三种状态

2、输出寄存器（三态输出：就是具有高电平、低电平和高阻抗三种输出状态

的门电路。）可以直接清除100MHz的移位频率。

3、移位寄存器和存储器是分别的时钟。如果两个时钟连在一起则移位寄存器

总是比存储寄存器早一个脉冲。

4、74HC595内有一个8位移位寄存器和一个8D锁存器，当数码管位数多时

可有效的避免在数据刷新过程中的瞬间闪烁问题。

5、74HC595是16脚DIP封装。

四、软件说明

主从通信软件基本步骤：

1．主机从机初始化为方式3，从机都置SM2=1，允许中断

2．主机置TB8=1，发送从机地址

3．所有从机均接收主机发送要寻址的从机地址

4．被寻址的从机确认地址后，置本机SM2=0，点亮通信指示灯，指示可以通信。5．主机向被寻址的从机发送命令，通知从机接受数据。

6．本次通信结束后，主从机重置SM2=1，主机可再对其他从机寻址

多机通信（关键是地址帧的识别）

7.本实验板可实现数据串接收也可实现单字节接收。（这里介绍的是单字节接收，数据串接收程序请见同目录程序中的数据串接收程序。）

8.通信方式为地址帧（单字节）+数据帧（单字节）

主机发送：地址帧、数据帧的鉴别是通过第9位数据确定：

TB8=1，地址帧 TB8=0，数据帧（数据帧为单字节）

从机接收：

各从机串行口工作在方式3下；

多机通信标志SM2（SCON.5）=1；

检查接收到的第9位RB8（SCON.2），当：

RB8=1：地址帧，将地址装入SBUF，置位RI，发出接收中断请求；判断主机发送地址是否与本机相符，若相符，则将从机SM2清0（变成直通方式），准备接