基于单片机的双机通信程序设计
基于单片机的双机通信程序设计
前言单片机的通信接口是各台仪表之间或仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置。
主要有五种类型,串行通信接口、并行通信接口、USB接口、现场总线接口以及以太网接口。
串行通讯是单片机的一个重要应用。
本设计就是利用两块单片机来完成一个系统,实现单片机之间的串行通讯。
随着计算机的不断普及,在我们的周围可能会同时出现多台微型计算机,而且这些计算机的牌号,后型号不同,而且有的格式不兼容。
于是利用单片机串行口实现不同计算机之间的相互通信,以达到信息或程序的共享是非常有用的。
从智能家用电器到工业上的控制系统都采用了上位机与下位机基于串行通信的主从工作方式,这样就充分利用了微机分析处理能力强、速度快的特点及下位机(单片机)面向控制、使用灵活方便的优势。
利用多机通讯构成的分布式系统逐渐普及。
本实验就点对点的双机通信进行训练。
学习串口的工作方式,初始化编程,和单片机与单片机点对点通信的编程方法以及硬件电路的设计方法。
1.总体设计方案1.1 串口通信的设计原理复位电路复位电路单片机单片机电源电路电源电路时钟电路时钟电路按键输入1位LED数码管显示电路图1 串口通信的设计原理框图本次设计用于两片89S51,PC机的串行口采用的是标准的RS232接口,单片机的串行口电平是FTL电平,而TTL电平特性与RS232的电气特性不匹配,因此为了使单片机的串行口能与RS232接口通信,必须将串行口的输入/输出电平进行转换。
通常用MAX232芯片来完成电平转换。
单片机的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。
接收方接收后,在数码管上显示接收的信息,实现串口通讯数据的发送和接收,该系统可采用max232进行串口通讯数据传送。
可用LED显示发送的相应据。
1.2 数据传输方案比较与选折在串行通信中,数据是在两个站之间传送的。
单片机单片机课程设计-双机串行通信
单片机单片机课程设计-双机串行通信单片机课程设计双机串行通信在当今的电子信息领域,单片机的应用无处不在。
而双机串行通信作为单片机系统中的一个重要环节,为实现设备之间的数据交换和协同工作提供了关键的技术支持。
一、双机串行通信的基本原理双机串行通信是指两个单片机之间通过串行接口进行数据传输的过程。
串行通信相较于并行通信,具有线路简单、成本低、抗干扰能力强等优点。
在串行通信中,数据是一位一位地按顺序传输的。
常见的串行通信协议有 UART(通用异步收发器)、SPI(串行外设接口)和 I2C(内部集成电路)等。
在本次课程设计中,我们主要采用 UART 协议来实现双机串行通信。
UART 协议包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。
起始位用于标识数据传输的开始,通常为逻辑 0;数据位可以是 5 位、6 位、7 位或 8 位,具体取决于通信双方的约定;奇偶校验位用于检验数据传输的正确性,可选择奇校验、偶校验或无校验;停止位用于标识数据传输的结束,通常为逻辑 1。
二、硬件设计为了实现双机串行通信,我们需要搭建相应的硬件电路。
首先,每个单片机都需要有一个串行通信接口,通常可以使用单片机自带的UART 模块。
在硬件连接方面,我们将两个单片机的发送端(TXD)和接收端(RXD)交叉连接。
即单片机 A 的 TXD 连接到单片机 B 的 RXD,单片机 B 的 TXD 连接到单片机 A 的 RXD。
同时,还需要共地以保证信号的参考电平一致。
此外,为了提高通信的稳定性和可靠性,我们可以在通信线路上添加一些滤波电容和上拉电阻。
三、软件设计软件设计是实现双机串行通信的核心部分。
在本次课程设计中,我们使用 C 语言来编写单片机的程序。
对于发送方单片机,首先需要对 UART 模块进行初始化,设置波特率、数据位、奇偶校验位和停止位等参数。
然后,将要发送的数据放入发送缓冲区,并通过 UART 发送函数将数据一位一位地发送出去。
对于接收方单片机,同样需要对 UART 模块进行初始化。
单片机单片机课程设计-双机串行通信
单片机单片机课程设计-双机串行通信摘要由单片机构成的双机通信系统采用总线型主从式结构。
程设计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。
通信的结果实用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示。
所谓主从式结构,即在两个单片机中,一个主机负责通信管理,另一个为从机,从机要负责主机的调度与支配。
该设计用A T89C51芯片,并用C语言程序来控制A T89C51,使之能实现两个单片机之间的通信。
通信方式为单工通信,一个为主单片机,作为发送方,另一个为从单片机,作为接收方。
关键字:单片机.AT89C51.C语言目录摘要 (1)前言 (3)二绪论 (4)2.1单片机 (4)2.2C语言: (4)2.3双机通信 (5)三.系统分析 (6)3.1 基本原理 (6)3.2波特率选择 (7)3.3通信协议的使用 (7)四、硬件设计 (7)4.1单片机串行通信功能 (10)4.2 MAX232芯片 (12)4.3整体电路设计 (13)五、软件设计 (14)5.1串行通信软件实现 (14)5.2程序流程图 (14)六.联合调试 (17)总结 (18)参考文献 (23)前言近年来,在自动化控制和只能仪器仪表中,单片机的应用越来越广泛,由于单片机的运算功能较差,往往需要借助计算机系统,因此单片机和PC机进行远程通信更具有实际意义,通信的关键在于互传数据信息。
51单片机内部的串行口具有通信的功能,该串口可作为通信接口,利用该串口与PC机的串口通信进行串行通信,将单片机采集的数据进行整理及统计等复杂处理就能满足实际的应用需要。
51单片机的开发除了硬件支持外,同样离不开软件。
用汇编语言或C 语言等高级语言编写的源程序必须转化为机器码才能被执行。
目前流行的Keil 8051c编译器。
它提供了集成开发环境,包括C编译器、宏编码、连接器、库管理和仿真调制器。
利用keil 8051ccuvision编写的程序可直接调用编译器编译,连接后可直接运行。
基于51单片机的双机串行通信课程设计-1000110061
基于51单片机的双机串行通信课程设计-1000110061基于AT89C51单片机的双机串行通信设计姓名:杨应伟学号:100110061专业:机械设计制造及其制动化班级:机电二班前言单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高, 在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。
串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一, 由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准, 因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。
在测控系统和工程应用中,常遇到多项任务需同时执行的情况,因而主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。
单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便,尤其具有全双工串行通讯的特点,在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、家用电器方面都有广泛的应用。
同时,IBM-PC机正好补充单片机人机对话和外围设备薄弱的缺陷。
各单片机独立完成数据采集处理和控制任务,同时通过通信接口将数据传给PC机,PC机将这些数据进行处理、显示或打印,把各种控制命令传给单片机,以实现集中管理和最优控制。
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。
在测控系统和工程应用中,常遇到多项任务需同时执行的情况,因而主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。
单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便,尤其具有全双工串行通讯的特点,在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、家用电器方面都有广泛的应用。
同时,IBM-PC机正好补充单片机人机对话和外围设备薄弱的缺陷。
各单片机独立完成数据采集处理和控制任务,同时通过通信接口将数据传给PC机,PC机将这些数据进行处理、显示或打印,把各种控制命令传给单片机,以实现集中管理和最优控制。
基于AT89C51单片机的双机串行通信设计课程设计
课程设计基于AT89C51单片机的双机串行通信设计毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它前言单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高, 在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。
51单片机双机串行通信设计
51单片机双机串行通信设计51单片机是一款广泛应用于嵌入式系统中的微控制器,具有高性能和低功耗的特点。
在一些场景中,需要使用51单片机之间进行双机串行通信,以实现数据传输和协同工作。
本文将介绍51单片机双机串行通信的设计,包括硬件连接和软件编程。
一、硬件连接1.串行通信口选择:51单片机具有多个串行通信口,如UART、SPI 和I2C等。
在双机串行通信中,可以选择其中一个串行通信口作为数据传输的接口。
一般来说,UART是最常用的串行通信口之一,因为它的硬件接口简单且易于使用。
2.引脚连接:选定UART口作为串行通信口后,需要将两个单片机之间的TX(发送)和RX(接收)引脚相连。
具体的引脚连接方式取决于所使用的单片机和外设,但一般原则上是将两个单片机的TX和RX引脚交叉连接。
二、软件编程1.串行通信初始化:首先需要通过软件编程来初始化串行通信口。
在51单片机中,可以通过设置相应的寄存器来配置波特率和其他参数。
具体的初始化代码可以使用C语言编写,并根据所使用的开发工具进行相应的配置。
2.发送数据:发送数据时,可以通过写入相应的寄存器来传输数据。
在51单片机中,通过将数据写入UART的发送寄存器,即可将数据发送出去。
发送数据的代码通常包括以下几个步骤:(1)设置发送寄存器;(2)等待数据发送完成;(3)清除数据发送完成标志位。
3.接收数据:接收数据时,需要通过读取相应的寄存器来获取接收到的数据。
在51单片机中,可以通过读取UART的接收寄存器,即可获取到接收到的数据。
接收数据的代码通常包括以下几个步骤:(1)等待数据接收完成;(2)读取接收寄存器中的数据;(3)清除数据接收完成标志位。
4.数据处理:接收到数据后,可以进行相应的数据处理。
根据具体的应用场景,可以对接收到的数据进行解析、计算或其他操作。
数据处理的代码可以根据具体的需求进行编写。
5.中断服务程序:在双机串行通信中,使用中断可以提高通信的效率。
基于单片机的双机串行通信
基于单片机的双机串行通信Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】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: xxxxxxx2015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。
单片机实验三双机通信实验程序
单片机实验三双机通信实验程序第一篇:单片机实验三双机通信实验程序实验三双机通信实验一、实验目的UART 串行通信接口技术应用二、实验实现的功能用两片核心板之间实现串行通信,将按键信息互发到对方数码管显示。
三、系统硬件设计实验所需硬件:电脑一台;开发板一块;串口通信线一根; USB线一根;四、系统软件设计实验所需软件:编译软件:keil uvision3;程序下载软件:STC_ISP_V480;试验程序:#include sbit W1=P0^0;sbit W2=P0^1;sbit W3=P0^2;sbit W4=P0^3;sbit D9=P3^2;sbit D10=P3^3;sbit D11=P3^4;sbit D12=P3^5;sbit DP=P1^7;code unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};sfr P1M1=0x91;sfr P1M0=0x92;sbit H1=P3^6;sbit H2=P3^7;sbit L1=P0^5;sbit L2=P0^6;sbit L3=P0^7;unsigned char dat;unsigned char keynum;unsigned char keyscan();void display();void delay(void);L1=1;L2=1;L3=1;H1=0;if(L1==0)return 1;else if(L2==0)return 2;else if(L3==0)return 3;H1=1;H2=0;if(L1==0)return 4;else if(L2==0)return 5;else if(L3==0)return 6;H2=1;return 0;} unsigned char keyscan(){ static unsigned int ct=0;static unsigned char lastkey=0;unsigned char key;key=getkey();if(key==lastkey){ct++;if(ct==900){ct=0;lastkey=0;return key;} } else {第二篇:单片机串行通信实验实验四单片机串行通信实验一、实验目的1、掌握单片机串行口工作方式的程序设计,及简易三线式通讯的方法。
基于单片机的双机串行通信课程设计
基于A789C51单片机的双机串行通信课程设计一、总体设计1设计目的1.通过设计相关模块充分熟悉A789C51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A789C51的CA789C51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、硬件设计单片机串行通信功能图(52)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。
A789C51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。
A789C51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。
A789C51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)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: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。
单片机双机之间的串行通讯设计报告
单片机双机之间的串行通讯设计报告摘要:本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计。
该设计使用两个单片机,通过串行通信协议进行数据传输。
通讯过程中,两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
同时,本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用,以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。
通过该设计,可以实现两台单片机之间的高速数据传输,并且具有良好的稳定性和可靠性。
关键词:单片机,串行通讯,中断方式,移位寄存器,串行口扩展一、引言串行通讯是计算机系统中常用的一种数据传输方式,它可以实现不同设备之间的数据传输。
在单片机应用中,串行通讯也是一种常见的数据传输方式。
本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计,该设计使用两个单片机通过串行通信协议进行数据传输。
本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用,以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。
通过该设计,可以实现两台单片机之间的高速数据传输,并且具有良好的稳定性和可靠性。
二、设计原理该串行通讯设计使用两个单片机,分别为发送单片机和接收单片机。
发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机,接收单片机再将接收到的数据进行处理。
两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
在串行通讯中,数据是通过串行口进行传输的。
串行口工作方式0 是一种常见的串行口工作方式,它使用移位寄存器进行数据接收和发送。
在移位寄存器中,数据被移位到寄存器中进行传输,从而实现了数据的串行传输。
三、设计实现1. 硬件设计在该设计中,发送单片机和接收单片机分别使用一个串行口进行数据传输。
发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机,接收单片机再将接收到的数据进行处理。
两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
硬件设计主要包括两个单片机、串行口、数据线和中断控制器。
其中,两个单片机分别拥有自己的串行口,并且都能够接收和发送数据。
数据线将两台单片机连接在一起,中断控制器用于处理数据的接收和发送。
单片机双机通信系统设计
关键词:单片机AT89C51;串行通信;LED数码管显示
Key words:MicrocomputerAT89C51; serial communication; LED numeral tube display
插图清单
表格清单
引言
单片机作为微型计算机的一个分支,具有功能强、体积小、应用灵活等诸多有点,在工业控制、仪器仪表、通信、家用电器和国防科技等各个领域得到广泛的应用。随着集成电路技术的不断发展,单片机的性能也在不断地提高,其应用的范围必将越来越广泛。然而,随着单片机在工业自动化控制、智能仪器仪表中的广泛应用的关键就在于双机之间的互相通讯、互传数据信息。单片机和计算机的共同发展下,单片机的应用从独立的单片机网络发展,由计算机和单片机构成的双机网路系统也是单片机技术发展的一个方向。
双机通信对单片机而言意义重大,不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端,而且也能实现计算机对单片机的控制。由于所需电缆线较少:
(1)设计串行通信接口,实现与单片机的通信;
(2)具有人机对话功能,可通过键盘进行输入;
(3)LED显示器能够根据按键的输入进行相应的显示;
SCMDoubleCommunicationSystemDesign
Abstract
It adopts AT89C51 to control the Single Chip microcomputer system, the whole hardware system is composed of LED display, keyboard, serial communication. The design has only completed part of the exploitation design and has not designed the circuit of external collection and control. Because of having not finished the external collection circuit, the material function of measuring has not been finished, in order to finish the material function of measuring such as measuring the pressure, temperature or the moisture, and it should be equiped with external sensor collection circuit and the relevant software.
单片机双机之间的串行通信设计
单片机双机之间的串行通信设计Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998专业方向课程设计报告题目:单片机双机之间的串行通信设计单片机双机之间的串行通信设计一.设计要求:两片单片机利用串行口进行串行通信:串行通信的波特率可从键盘进行设定,可选的波特率为1200、2400、4800和9600bit/s。
二、方案论证:方案一:以两片51单片机作为通信部件,以4*4矩阵键盘作为数据输入接口,通过16个不同键值输入不同的信息,按照51单片机的方式3进行串口通信,从机采用中断方式接收信息并按照通信协议改变波特率或者用I/O口输出、CD4511译码、数码管显示相关数据,整个系统的软件部分采用C语言编写。
方案二:整个系统的硬件设计与方案一样,但是通信方式采用方式一进行通信,主从机之间的访问采用查询方式,数据输出直接由单片机的译码程序输出译码数据,同时软件编写采用汇编语言。
两种方式从设计上来说各有特色,而且两种方式都应该是可行的。
方案一中按照方式三通信可以输出九位数据而方式一只能输出八位数据,但就本题的要求来说方式一就可以了。
主从机之间的交流采用中断方式是一种高效且保护单片机的选择,但是相比之下本人对查询方式的理解更好一些。
数码管的显示若采用CD4511译码则直接输出数据就可以了,但是这样会增加硬件陈本,而且单片机的资源大部分都还闲置着,所以直接编写一段译码程序是比较好的做法。
另外在软件编写上,采用C语言在后续设计中对硬件的考虑稍少一些,换言之采用汇编可以使自己对整个通信过程及单片机的部分结构有更清晰地认识所以综合考虑采用方案二。
三、理论设计:采用AltiumDesigner绘制的原理图(整图)本系统主要包括五个基本模块:单片机最小系统(包括晶振电路、电源、复位电路及相关设置电路)、4*4矩阵键盘、功能控制电路、数据显示电路、波特率更改指示电路。
本设计的基本思路是通过控制口选择将要实现的功能,然后矩阵键盘输入数据,单片机对数据进行处理(加校验码、设置功能标志位),然后与从机握手,一切就绪之后后就开始发送数据,然后从机对接收数据校验,回发校验结果,主机根据校验结果进行下一步动作,或者重发,或者进入下一数据的发送过程,然后按照此过程不段循环,直到结束。
单片机双机之间的串行通信设计
单片机双机之间的串行通信设计1.引言单片机双机之间的串行通信是指两个或多个单片机之间通过串口进行数据传输和通信的过程。
串行通信是一种逐位传输数据的方式,与并行通信相比,它占用的硬件资源更少,且传输距离较远。
本文将介绍单片机双机之间串行通信的设计过程,包括硬件设计和软件编程。
2.硬件设计串行通信需要使用到两个主要的硬件部件:串口芯片和通信线路。
串口芯片负责将要发送或接收的数据转换成串行数据流,并通过通信线路进行传输。
通信线路通常包括两根传输数据的线路(TX和RX)、地线和时钟线。
2.1串口芯片的选择常用的串口芯片有MAX232、MAX485、CH340等。
选择合适的芯片需要考虑通信距离、通信速率、系统的功耗等因素。
对于较短的通信距离和较低的通信速率,可以选择MAX232芯片;而对于长距离通信和较高的通信速率,可以选择MAX485芯片。
2.2通信线路设计通信线路的设计需要考虑信号的传输质量和抗干扰能力。
通常使用双绞线或者屏蔽线路来减小信号的串扰和干扰。
对于短距离通信,双绞线即可满足需求;而对于长距离通信,需要采用屏蔽线路来减小串扰和干扰。
3.软件设计串行通信的软件设计主要包括通信协议的制定和数据包的格式规定。
3.1通信协议的选择通信协议是指数据传输的一套规则和约定,它规定了数据的格式、传输顺序、误码校验等内容。
常用的通信协议有UART、RS232、SPI、I2C等。
UART是最常用的通信协议,它一般使用异步通信方式,并具有较高的通信速率和稳定性。
3.2数据包的格式规定数据包是一组有意义的数据的集合,它包括起始位、数据位、停止位和校验位等。
起始位用于标识一个数据包的开始,通常为逻辑低电平;数据位用于存储要传输的数据;停止位用于标识数据包的结束,通常为逻辑高电平;校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。
校验位可以是奇校验、偶校验、无校验等。
4.实验步骤4.1连接硬件根据硬件设计部分的要求,将串口芯片和通信线路连接到单片机上。
单片机双机之间的串行通信设计
单片机双机串行实验报告实验报告:单片机双机串行通信实验一、实验目的本实验旨在通过单片机实现双机间的串行通信,包括数据的发送和接收,并利用这种通信方式完成一定的任务。
二、实验原理1.串行通信:串行通信是将数据一个个位发送或接收的方式。
数据通过一个线路逐位发送或接收,可以减少通信所需的线路数目。
2. UART串口通信:UART是通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的简称,是一种最常用的串口通信方式,通常用于单片机与计算机、单片机与单片机之间的通信。
3.串口模块:串口模块是负责将数据转变为串行传输的硬件模块,包括发送端和接收端。
通过设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数,可以实现数据的可靠传输。
4.单片机串口通信:单片机内部集成了UART串口通信接口,只需要通过相应的寄存器配置,可以实现串口通信功能。
5.双机串行通信:双机串行通信是通过串口将两台单片机进行连接,一台单片机作为发送端,负责将数据发送出去;另一台单片机作为接收端,负责接收并处理发送的数据。
三、实验器材与软件1.实验器材:两台单片机、USB转TTL模块、杜邦线若干。
2. 实验软件:Keil C51集成开发环境。
四、实验内容与步骤1.配置发送端单片机(1)连接单片机和USB转TTL模块,将USB转TTL模块的TXD端连接到单片机的P3口,将GND端连接到单片机的地线。
(2)在Keil C51环境下创建新工程,编写发送端程序。
(3)配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位,并打开串口发送中断。
(4)循环发送指定的数据。
2.配置接收端单片机(1)连接单片机和USB转TTL模块,将USB转TTL模块的RXD端连接到单片机的P3口,将GND端连接到单片机的地线。
(2)在Keil C51环境下创建新工程,编写接收端程序。
(3)配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位,并打开串口接收中断。
基于单片机的双机通信(优.选)
基于单片机的双机通信[摘要]双机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,实现两个单片机之间的有序通信。
本文详细介绍了关于基于单片机AT89C51实现的双机之间的通信的设计。
软件部分采用C语言编程实现接收部分和发射部分的功能,用Protues进行仿真。
软件设计完成后,将程序烧入单片机。
通信的结果实用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示。
在通信过程中,使用通信协议进行通信。
[关键词]51单片机;串行通信;接口Two-machine communication based on single chip[Abstract]Dual machine communication is an important application of single chip. This course is designed to using single chip computer to complete a system, realize the orderly communication between two single-chip microcomputer. This paper introduces the realization based on single-chip microcomputer AT89C51 about the dual machine for communication between the design. Software part adopts the C programming language realization receiving part and emission, part of the Protues function, through simulation. The software design is completed, the procedure spread microcontroller. Communication results and practical to display, digital digital tube pipe, adopting look-up table display. In communication process, USES communication protocol to communicate.[Key words]51 SCM; serial communication; Interface目录基于单片机的双机通信 (I)Two-machine communication based on single chip (II)绪论 (4)1.课题背景 (5)1.1 双机通信简介 (5)1.1.1 双机通信接口的基本特点 (5)1.2 双机通信原理 (6)1.3 系统网络协议 (6)2.设计方案 (8)3.单片机与通信芯片介绍 (9)3.1 单片机技术介绍 (9)3.2 MAZ232芯片 (13)3.3 4×4键盘介绍 (14)3.3.1 4×4矩阵键盘工作原理 (14)3.3.2数码动态扫描显示电路 (14)3.4数码管工作原理 (15)4.设计步骤 (17)4.1 Keil和Proteus介绍和联调 (17)4.1.1 Proteus的介绍 (17)4.1.2 Keil的介绍 (18)4.2 软件设计 (19)4.3 硬件设计 (19)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录I (23)附录II (30)附录III (31)绪论单片机作为微型计算机的一个分支,具有功能强、体积小、应用灵活等诸多优点,在工业控制、仪器仪表、通信、家用电器和国防科技等各个领域得到广泛的应用。
单片机双机串口通信程序设计
单片机双机串口通信程序设计发布: 2009-4-03 23:56 | 作者: cepark | 查看: 92次利用方式1实现单片机双机通信,主频为6M,波特率为2400bps,电路见图5 -10。
当两个单片机距离较近时,甲、乙两机的发送端与接收端分别直接相联,两机共地。
执行程序,甲机将亮灯信号发送给乙机,若通信正常,乙机接收到信号后点亮20个发光二极管。
乙机采用查询与中断两种工作方式。
当然20个LE D乙机可单独控制,也可接受甲机的控制,并执行甲机指令,还需要进一步完善程序.甲机发送程序:org 0000hsta: mov tmod,#20h ;设置波特率mov tl1,#0FAhmov th1,#0FAhsetb tr1mov scon,#40h ;置工作方式1clr timov a,#00hmov sbuf,a ;发送亮灯信号wait: jbc ti,cont ;发送成功清标志ajmp wait ;等待发送完毕cont: sjmp sta ;重复发送end乙机查询工作方式接收:org 0000hmov tmod,#20h ;设置通信波特率mov tl1,#0FAhmov th1,#0FAhsetb tr1mov scon,#40hclr risetb ren ;允许接收wait: jbc ri,read ;接收成功清标志ajmp wait ;接收未完等待read: mov a ,sbufmov p1,a ;接收亮灯信号送P1口sjmp $end乙机中断工作方式接收org 0000hajmp mainorg 0023hajmp zd ;转串口中断程序START: MOV TMOD,#20hmov tl1,#0FAhmov th1,#0FAhsetb tr1mov scon,#50hclr rimov ie,#90h ;开中断MAIN:sjmp $ 主程序zd: clr ri ;清接收标志;==============中断程序还要再完善============== mov a ,sbuf ;读接收信号mov p1,aMOV R1,A ;将收到的信号送缓存reti ;中断返回end<单片机双机串口通讯原理图>采用方式2 通信,数据帧格式是11位的,TB8为奇偶校验位,接收过程要求判断RB8,若出错置F0标志为1,正确则置F0标志为0,然后返回。
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前言单片机的通信接口是各台仪表之间或仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置。
主要有五种类型,串行通信接口、并行通信接口、USB接口、现场总线接口以及以太网接口。
串行通讯是单片机的一个重要应用。
本设计就是利用两块单片机来完成一个系统,实现单片机之间的串行通讯。
随着计算机的不断普及,在我们的周围可能会同时出现多台微型计算机,而且这些计算机的牌号,后型号不同,而且有的格式不兼容。
于是利用单片机串行口实现不同计算机之间的相互通信,以达到信息或程序的共享是非常有用的。
从智能家用电器到工业上的控制系统都采用了上位机与下位机基于串行通信的主从工作方式,这样就充分利用了微机分析处理能力强、速度快的特点及下位机(单片机)面向控制、使用灵活方便的优势。
利用多机通讯构成的分布式系统逐渐普及。
本实验就点对点的双机通信进行训练。
学习串口的工作方式,初始化编程,和单片机与单片机点对点通信的编程方法以及硬件电路的设计方法。
1.总体设计方案1.1 串口通信的设计原理复位电路复位电路单片机单片机电源电路电源电路时钟电路时钟电路按键输入1位LED数码管显示电路图1 串口通信的设计原理框图本次设计用于两片89S51,PC机的串行口采用的是标准的RS232接口,单片机的串行口电平是FTL电平,而TTL电平特性与RS232的电气特性不匹配,因此为了使单片机的串行口能与RS232接口通信,必须将串行口的输入/输出电平进行转换。
通常用MAX232芯片来完成电平转换。
单片机的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。
接收方接收后,在数码管上显示接收的信息,实现串口通讯数据的发送和接收,该系统可采用max232进行串口通讯数据传送。
可用LED显示发送的相应据。
1.2 数据传输方案比较与选折在串行通信中,数据是在两个站之间传送的。
按照数据传送方向,串行通信可采用三种方案。
方案一:单工制式单工制式是指甲乙双方通信只能单向传送数据。
图2 单工制式方案二:半双工制式半双工制式是指通信双方都具有发送器和接收器,双方既可发送也可接收,但接收和发送不能同时进行,即发送时就不能接收,接收时就不能发送。
图3 半双工制式方案三:全双工制式全双工制式是指通信双方均设有发送器和接收器,并且将信道划分为发送信道和接收信道,两端数据允许同时收发,因此通信效率比前两种高。
图4 全双工制式因此,本文选择方案三,全双工制式来实现数据传送。
1.3 控制部分的电路由于单片机集成了运算器电路、控制电路、存储器、中断系统、定时器/计数器以及输入/输出口电路等,所以用单片机设计控制电路省去了很多分立元器件。
由于单片机是可编程芯片,并且它可以运用C语言编写,对于一些复杂的计算功能,可以调用C语言库函数,使编写程序变得非常简单。
且经过上学期对单片机课程的学习,我们对单片机的应用比较熟悉,运用灵活,所以用单片机来实现本次课程设计。
2.硬件系统设计本设计选用以89S51单片机为主控单元,显示部分采用8段LED数码管动态显示。
2.1 时钟电路时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号,单片机本身就是一个复杂的同步时序电路,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。
在89S51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚X1,输出端为引脚X2,在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容,形成反馈电路,就构成了一个稳定的自激振荡器。
此电路采用12MHz的石英晶体。
时钟电路如下图:图5 时钟电路2.2 复位电路复位是单片机的初始化操作,进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误是系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需要按复位键以重新启动。
RST引脚是单片机复位信号的输入端,复位信号是高电平有效,其有效时间应持续24个振荡周期(即2个机器周期)以上,若使用频率为12MHz的晶振,则复位信号持续时间应超过4 s才能完成复位操作。
复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的。
在本设计中采用了按键电平方式如下图:图6 按键电平的连接方式2.3 单片机串行通信功能51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为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所示:图7 单片机串行接口的结构(1)数据缓冲器(SBUFF)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(SCON)SM0、SM1:串行接口工作方式选择位,串行接口工作方式可有以下四种工作方式:表1 工作方式定时器TI溢出率=(fosc/12)*(1/(2^k-初值)) 式中T1计数率= fORC/12,(2^k-初值)为生溢产出所需机器周期数,K为定时器位数,与定时器设定工作方式有关:方式0时 K=13;方式1时 K=16;方式2时 K=8。
SM2:多机通信控制位。
主要用于方式2,3.当SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否激活RI,当SM2=0时均可以将数据送入缓存器,并激活RI。
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。
RB8:在方式2或3时,RB8位接收到的第9位数据,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。
(5)电源寄存控制器(PCON)其最高位为SMOD即波特率倍增位,当SMOD=1时波特率提高一倍,复位时,SMOD=0。
2.4 MAX232芯片电平转换芯片MAX232专用于进行将TTL电平转换为RS232电平的芯片,MAX232内部有泵电源,能将+5V电源电压在芯片内提高到RS232电平所需的+10V 或者-10V电平。
引脚介绍:第一部分是电荷泵电路。
由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。
功能是产生+12v和-12v两个电源,提供给RS-232串口电平的需要。
第二部分是数据转换通道。
由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。
其中13脚(R1IN)、12脚(R1OUT)、11脚(T1IN)、14脚(T1OUT)为第一数据通道。
8脚(R2IN)、9脚(R2OUT)、10脚(T2IN)、7脚(T2OUT)为第二数据通道。
第三部分是供电。
15脚GND、16脚VCC(+5v)。
图8 MAX232芯片2.5整体连接原理图P1.7—P1.0口分别接DP,G,F,E,D,C,B,A,其整体连接图如下:图9 整体连接原理图3.软件设计3.1 串行通信软件设计软件部分,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。
3.2 程序流程图(1)发送端图10 发送端程序流程图串行口工作于方式1,用定时器1产生9600bit/s的波特率,工作于方式2,即TMOD=0x20。
功能:将本机ROM中数码表TAB[16]中的16个数发送到从机,并保存在从机内部ROM中,从机收到这16个数据后送到一个数码管循环显示。
通信协议:主机首先发送连络信号(AAH),从机接收到之后返回一个连络信号(BBH)表示从机已准备好接收。
(2)接收端通信过程使用校验和校验。
从机接收到16个数据后,进行校验和检查,若数据没有错误,则返回00H,否则返回FFH。
主机发送一个数据后,等待从机返回数据;若为00H,则继续发送下一个数据,若为FFH,则重新发送数据。
图11 接收端程序流程图3.3 LED显示原理LED多数情况用于显示数字,对于十六进制的,要将0~F的数字用7段显示,必须将数字转换为LED对应七段码的信息,比如,要显示“0”,就是让a、b、c、d、e和f段发光,显示“1”,让b和c段发光,等等如表所示。
然后根据LED是共阴极还是共阳极接法确定LED各输入端应接逻辑1还是逻辑0,我选用的是共阴接法,要显示“0”时,a、b、c、d、e和f段就要输入逻辑1,即其段码为3F,通过从机的P1口将编码输出给LED。
4.系统调试与仿真结果4.1 软件调试系统软件设计利用Keil进行C语言编写。
在系统的软件设计中采用了模块化设计,将系统的各部分功能编写成子模块的形式,这样增强了系统软件的可读性和可移植性。
实验的程序通过Keil软件编译,打开Keil软件,首先,建立工程文件,然后新建一文档,输入自己编写的程序,保存为.C文件。
然后再单击Add Files to Group Source Group1。
然后勾选生成.HEX文件,最后点击编译。
图12 编译输出结果此过程是在Keil软件中编写双机通信的C语言程序,通过Keil软件验证程序的对错与否,在此基础上来改正,直至程序编写成功,并由此软件生成HEX 文件,可通过此文件调试开发板,验证所做的双机通信是否成功。
4.2 仿真结果通过Proteus进行仿真,将所生成的“.HEX”文件加载到已绘制好的Proteus原理图中,使Proteus与Keil真正连接起来,实现联合调试。
调试结果如图所示:可以看到,接收端已将接受到的数据完整的显示了出来。
按下“开始”后,数码管开始工作,仿真结果如附录所示。
5.设计总结本次课程设计实现的是单片机双机串行通信的功能。
在进行设计的初期,先查询了书本知识,了解了相关的原理之后,先进行了自发自收通信功能的设计,由于设计电路比较简单,而且程序也比较好懂,所以在原理方面没有遇到什么问题,主要的问题就是熟悉两个软件KEIL和PROTEUS的使用。