基于51单片机的双机串行通信课程设计 1000110061
51单片机串行课程设计
51单片机串行课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解51单片机的基本原理和结构，掌握串行通信的基本概念和原理；2. 学生能掌握51单片机串行口编程方法，包括串行通信协议的设置和数据的发送与接收；3. 学生能了解并运用51单片机串行通信接口进行简单的实际应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，编写简单的51单片机串行通信程序；2. 学生能够利用调试工具对串行通信程序进行调试和故障排查；3. 学生能够通过小组合作，完成一个基于51单片机串行通信的综合性项目。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对单片机及电子技术的兴趣和热情；2. 学生在学习过程中，养成积极思考、主动探究的良好学习习惯；3. 学生通过小组合作，培养团队协作精神，增强沟通与表达能力；4. 学生能够认识到电子技术在实际应用中的重要性，激发对科技创新的热情。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在帮助学生将所学的51单片机知识与实际应用相结合，提高学生的动手能力和编程技能。
学生特点：学生为初中或高中年级，具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调动手实践，鼓励学生主动思考、提问和解决问题，培养学生团队协作能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 51单片机基础回顾：包括51单片机的结构、工作原理、寄存器等基础知识，重点复习串行口相关寄存器的作用和使用方法。
2. 串行通信原理：介绍串行通信的基本概念、通信协议、波特率的设置等，使学生理解数据是如何通过串行口进行发送和接收的。
3. 串行口编程：详细讲解51单片机串行口的编程方法，包括初始化程序编写、发送接收程序编写，以及常见错误分析。
- 教材章节：第三章《51单片机串行口及应用》- 列举内容：串行口初始化、发送接收程序、中断处理等。
4. 实践操作：设计一系列实践操作，如串行通信程序的编写、调试与运行，使学生能够将理论知识应用到实践中。
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。
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。
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51单片机的多机通信系统设计
基于51单片机的多机通信系统设计多机通信系统是指通过一台主机与多台从机之间进行数据交互和通信的系统。
在本设计中，我们将使用51单片机实现一个基于串行通信的多机通信系统。
系统硬件设计如下：1.主机：使用一个51单片机作为主机，负责发送数据和接收数据。
2.从机：使用多个51单片机作为从机，每个从机负责接收数据和发送数据给主机。
3.串口：主机和从机之间通过串口进行通信。
我们可以使用RS232标准通信协议。
系统软件设计如下：1.主机设计：a.初始化串口：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位等。
b.发送数据：将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给从机。
c.接收数据：接收从机发送的数据，并存储在接收缓冲区中。
2.从机设计：a.初始化串口：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位等。
b.接收数据：接收主机发送的数据，并存储在接收缓冲区中。
c.发送数据：将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给主机。
系统工作流程如下：1.主机启动，执行初始化操作，包括初始化串口。
2.从机启动，执行初始化操作，包括初始化串口。
3.主机发送数据给从机：主机将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给从机。
4.从机接收并处理数据：从机接收主机发送的数据，并存储在接收缓冲区中，对接收到的数据进行处理。
5.从机发送数据给主机：从机将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给主机。
6.主机接收并处理数据：主机接收从机发送的数据，并存储在接收缓冲区中，对接收到的数据进行处理。
7.主机和从机循环执行步骤3-6，实现多机之间的数据交互和通信。
多机通信系统的设计考虑到以下几个方面：1.硬件设计：需要合理选择单片机和串口的类型和参数，确保系统的稳定性和可靠性。
2.软件设计：需要设计适应系统需求的通信协议和数据处理提取方法，保证数据的准确性和完整性。
3.通信协议：需要定义主机和从机之间的通信协议，包括数据的格式、传输方式等，以便实现正确的数据交互。
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。
基于单片机的双机通信程序设计课程设计报告 _大学论文
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。
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。
基于51单片机的双机串行通信课程设计
基于51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图1.AT89C51（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。
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）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。
基于51单片机的双机通信
5.1.1、机械特性: 、机械特性
RS-232C接口规定使用 针连接 接口规定使用25针连接 接口规定使用 器，连接器的尺寸及每个插针的排列位 置都有明确的定义。 置都有明确的定义。
5.1.2、功能特性 、
5.1.3、过程特性 、 过程特性规定了信号之间的时序关系， 过程特性规定了信号之间的时序关系，以便正确地 接收和发送数据 。
4、波特率的计算 波特率的计算
方式0的波特率 = fosc/12 方式 的波特率 方式2的波特率 （ 方式 的波特率 =（2SMOD/64）· fosc ） 方式1的波特率 （ 溢出率） 方式 的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率） ） （ 溢出率 方式3的波特率 （ 溢出率） 方式 的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率） ） （ 溢出率
异步通信的数据格式 ：
异步通信的特点： 异步通信的特点：不要求收发双方时钟的 严格一致，实现容易，设备开销较小， 严格一致，实现容易，设备开销较小，但 每个字符要附加2～ 位用于起止位 位用于起止位， 每个字符要附加 ～3位用于起止位，各帧 之间还有间隔，因此传输效率不高。 之间还有间隔，因此传输效率不高。
双 机 通 信
●计算机串行通信基础 ● 80C51的串行口 ●单片机串行口编程应用举例
一、计算机串行通信基础
● 计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与 计算机之间的信息交换。 计算机之间的信息交换。 通信有并行通信和串行通信两种方式。 ● 通信有并行通信和串行通信两种方式。
1.1并行通信： 并行通信： 并行通信
TXD SBUF
TH1 TL1 1
控制门 发送控制器
÷16
TI
去串口中断
≥1
A
51双机通讯课程设计
51 双机通讯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解双机通讯的基本概念，掌握双机通讯的基本原理。
2. 学生能掌握双机通讯中常用的数据传输协议和通信接口。
3. 学生能了解双机通讯在现实生活中的应用场景。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成双机通讯的硬件连接和软件配置。
2. 学生能够运用编程语言实现双机之间的数据传输，具备简单通信程序的开发能力。
3. 学生能够通过实际操作，解决双机通讯过程中遇到的问题，具备一定的故障排查能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习双机通讯，培养对信息科技的兴趣和热情，提高探索新技术的积极性。
2. 学生能够在团队合作中发挥自己的优势，培养良好的沟通能力和团队协作精神。
3. 学生能够认识到双机通讯在科技发展中的重要性，增强对科技创新的社会责任感。
本课程针对初高中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将双机通讯知识分解为具体的学习成果。
课程设计注重理论与实践相结合，旨在提高学生的动手操作能力和实际问题解决能力，为培养具备创新精神和实践能力的优秀人才奠定基础。
二、教学内容1. 双机通讯基本概念：介绍双机通讯的定义、分类及发展历程，使学生了解双机通讯的背景和基本知识。
教材章节：《信息技术》第5章第1节。
2. 双机通讯原理：讲解双机通讯的工作原理，包括信号传输、编码解码、数据帧等基本概念。
教材章节：《信息技术》第5章第2节。
3. 数据传输协议与通信接口：介绍常用的数据传输协议（如串行通信协议、USB通信协议等）及通信接口（如串口、并口、USB等）。
教材章节：《信息技术》第5章第3节。
4. 双机通讯应用场景：分析双机通讯在现实生活中的应用实例，如智能家居、工业控制等领域。
教材章节：《信息技术》第5章第4节。
5. 硬件连接与软件配置：讲解双机通讯的硬件连接方法、软件配置步骤及注意事项。
教材章节：《信息技术》第5章第5节。
6. 编程实现双机通讯：通过实例教学，指导学生运用编程语言（如C语言、Python等）实现双机之间的数据传输。
51单片机双机串行通信设计
51单⽚机双机串⾏通信设计******************实践教学*******************XXXXX⼤学计算机与通信学院2013年秋季学期通信系统综合训练课程设计题⽬：51单⽚机双机串⾏通信设计专业班级：通信⼯程x班姓名：xx学号：xx指导教师：xx成绩：摘要双机通信的实质就是解决两单⽚机串⾏通信问题。
针对于89C51单⽚机全双⼯异步串⾏通信⼝，我们采⽤单⽚机直接交叉互连的串⾏通信⽅式。
考虑到本设计应⽤于短距离传输、两单⽚机具有相同的数据格式及电平且为使设计简单，我们最终决定本系统采⽤⽅式⼀单⽚机直接交叉连接的串⾏通信⽅式，上位机发送的数据由串⾏⼝TXD端输出，直接由下位机的串⾏⼝数据接收端RXD接收。
本设计的硬件电路分为数码管显⽰模块、单⽚机⼯作的基本复位电路以及晶振模块。
编程采⽤C语⾔加以实现。
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进⾏双向通信。
关键字：51单⽚机串⾏通信 RS-232接⼝标准前⾔ (1)1 基本原理 (2)1.1 串⾏通信概述 (2)1.2 串⾏通信的分类 (2)1.3 串⾏通信技术标准 (2)1.4串⾏通信协议 (3)1.5串⾏通信与并⾏通信区别 (4)1.6MCS-51串⾏接⼝的基本特点 (5)1.7波特率选择 (7)1.8通信协议的使⽤ (7)1.951单⽚机的结构和作⽤ (7)1.10双机通信 (8)2 系统分析 (9)2.1汇编语⾔和C语⾔的特点及选择 (9)2.2并⾏通信与串⾏通信的⽐较 (9)2.3串⾏通信程序设计的⽐较 (9)2.4同步通信与异步通信的区别 (9)3 系统设计 (11)3.1设计要求 (11)3.2设计⽅案 (11)3.3硬件设计 (11)3.4软件设计 (14)4 系统调试 (20)总结 (21)参考⽂献 (22)致谢 (26)随着电⼦技术的飞速发展，单⽚机也步如⼀个新的时代，越来越多的功能各异的单⽚机为我们的设计提供了许多新的⽅法与思路。
51单片机串行通信课程设计
51单片机串行通信课程设计一、课程设计背景随着科技的发展，各种设备和系统之间的数据交换变得越来越普遍。
而串行通信正是其中一种常用的数据交换方式。
51单片机已经成为了许多嵌入式系统的主要控制芯片，其中串行通信是一项非常重要的技术。
因此，本文将介绍如何通过51单片机完成串行通信，帮助读者更好地了解该技术，且能够设计出简单的串行通信系统。
二、课程设计目标本课程设计主要包括以下几个目标：1.掌握51单片机的串行通信原理和基本知识；2.理解串行通信的概念、特点和应用；3.学会设计简单的串行通信系统, 并能正确处理串口数据。
三、课程设计内容1.串行通信原理和基本知识介绍–串行通信的概念和特点–常用的串口协议（如UART、SPI、I2C等）–串口通信的通信协议2.51单片机串行通信实验–串口配置和初始化–数据发送和接收的实现–模拟串口通信3.串口通信协议实验–实现一个简单的通信协议–验证串口通信协议的可靠性4.应用实验–设计一个可以向计算机发送字符并显示字符的系统。
四、课程设计步骤1.掌握串行通信原理和基本知识，了解常用的串口协议。
2.学习51单片机串行通信的相关知识。
3.对串口进行配置和初始化，包括参数设置和波特率；4.实现数据的发送和接收，通过模拟实现串口通信的过程；5.实现一个简单的通信协议，并验证其可靠性；6.设计一个简单的串行通信系统，向计算机发送并显示字符。
7.总结串行通信的过程和应用，提高对该技术的理解。
五、课程设计总结通过本次课程设计，我们了解并掌握了串行通信的原理和基本知识，学习了51单片机串行通信的相关知识，同时学会了串口的配置和初始化方法，以及数据发送和接收的实现方法。
此外，我们还学会了如何设计一个简单的通信协议，并验证其可靠性，最终设计出了一个能够向计算机发送并显示字符的系统。
总之，本次课程设计使我们更深入地了解了串行通信的应用场景和实现过程，是一次非常有意义的学习经历。
51单片机 双机通信
实验三双机通信实验一、实验目的a)UART 串行通信接口技术应用二、实验实现的功能a)甲机向乙机发送按键的键值，同时将乙机发送的键值在数码管上显示并且LED相应的闪烁b)乙机接收甲机发送的键值并在数码管上显示，同时也能向甲机发送键值三、系统硬件设计甲机和乙机的连接一样，将甲机的RXD和乙机的TXD连接，甲机的TXD和乙机的RXD连接，再将两个单片机的GND连接四、系统软件设计甲机发送程序：#include <stc10.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define N 50ucharcodevalue[]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F,0X77,0X7C,0X39,0 X5E,0X79,0X71};//0--F的共阴极字段码表uchar codetab[]={0XFD,0X3F,0XFA,0X3F,0XF7,0X1F,0XEF,0X2F,0XDF,0X37,0XBF,0X3B,0X7F,0X3F}; //花型显示uchar ptr=0;sbit P36=P3^6;sbit P37=P3^7;void delay(uint x) //延时函数{uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}void display(uchar n) //显示函数{P0=0XF7;P1=codevalue[n];delay(N/2);}uchar scan_key()//按键扫描{uchar i,m;P36=0;P37=1;for(i=0;i<2;i++){m=P0;switch(m&0xe0){case 0xc0: ptr=i*3+1;return ptr;break;case 0xa0: ptr=i*3+2;return ptr;break;case 0x60: ptr=i*3+3;return ptr;break;}P36=1;P37=0;}}void shun() //顺时针转{int a,b,i;a=0x01;b=0x04;for(i=0;i<8;i++){P2=~a;a<<=1;delay(5N);}P2=0XFF;for(i=0;i<4;i++){P3&=(~b);b<<=1;delay(5N);}P3=0X3f;}void ni() //逆时针转{int a,b,i;a=0x80;b=0x20;for(i=0;i<4;i++){P3&=(~b);b>>=1;delay(5N);}P3=0X3F;for(i=0;i<8;i++){P2=~a;a>>=1;delay(5N);}P2=0XFF;}void shan() //绿黄红依次点亮{P2=0XB6;P3=0X37;delay(10N);P2=0X6D;P3=0X2F;delay(10N);P2=0XDB;P3=0X1B;delay(10N);P2=0XFF;P3=0X3F;delay(10N);}void hua(){int t;for(t=0;t<7;t++){P2=tab[t*2];P3=tab[t*2+1];delay(20N);}}void sent()//串口发送{SBUF=ptr;while(!TI);TI=0;}void receive() //串口接收并在led上显示{while(!RI);RI=0;switch(SBUF){case 1: display(SBUF);shun();break;case 2: display(SBUF);ni();break;case 3: display(SBUF);shan();break;case 4: display(SBUF);hua();break;case 5: display(SBUF);P2=0x00;P3=0x03;break;case 6: display(SBUF);P2=0xff;P3=0xff;break;}}void main(void){P1M0=0XFF;P1M1=0X00;TMOD=0X20; //T1工作模式2TH1=0XF4; //波特率2400TL1=0XF4;SCON=0XD0; //串口模式3，允许接收PCON=0X00; //波特率不倍增TR1=1;while(1){scan_key();sent();receive();}}乙机接收程序：#include <stc10.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define N 10uchar codevalue[]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F,0X77,0X7C,0X39,0X5E,0X79,0X71};//0--F的共阴极字段码表uchar Num_Buffer[]={0,0,0,0};//缓冲区初始化uchar keyvalue=0,ptr=0;void delay(uint x) //延时函数{uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}void display(uchar n) //显示函数{Num_Buffer[3]=n/1000;Num_Buffer[2]=n/100%10;Num_Buffer[1]=n/10%10;Num_Buffer[0]=n%10;P0=0XFE;P1=codevalue[Num_Buffer[3]];delay(N/2);P0=0XFD;P1=codevalue[Num_Buffer[2]];delay(N/2);P0=0XFB;P1=codevalue[Num_Buffer[1]];delay(N/2);P0=0XF7;P1=codevalue[Num_Buffer[0]];delay(N/2);}uchar scan_key() //按键扫描函数{uchar a=0x40,i,m;for(i=0;i<2;i++){P3=~a;delay(N);m=P0;switch(m&0xe0){case 0xc0: ptr=i*3+1;return ptr;break;case 0xa0: ptr=i*3+2;return ptr;break;case 0x60: ptr=i*3+3;return ptr;break;}a=a<<1;}}void sent()//串口发送{SBUF=ptr;while(!TI);TI=0;}void receive()//串口接收{while(!RI){display(keyvalue);}RI=0;keyvalue=SBUF;}void main(void){P1M0=0XFF;P1M1=0X00;TMOD=0X20; //T1工作模式2TH1=0XF4; //波特率2400TL1=0XF4;SCON=0XD0; //串口模式3，允许接收PCON=0X00; //波特率不倍增TR1=1;while(1){scan_key(); //获取键值sent();receive();}}五、实验过程中遇到的问题及解决方法问题1：和实验一一样，按键扫描时对P3口赋值会影响LED的显示解决：将按键扫描程序改为uchar scan_key()//按键扫描{uchar i,m;P36=0;P37=1;for(i=0;i<2;i++){m=P0;switch(m&0xe0){case 0xc0: ptr=i*3+1;return ptr;break;case 0xa0: ptr=i*3+2;return ptr;break;case 0x60: ptr=i*3+3;return ptr;break;}P36=1;P37=0;}}问题2：甲机在接收到5后12个LED全亮，然后无论乙机发送什么，甲机都是12个LED 全亮，不会改变状态解决：反复调试检查发现P3口的最低两位为发送与接收端口，在最开始的程序中接收5的程序为case 5: display(SBUF);P2=0x00;P3=0x00;break;，此时P3的最低两位清零，使发送和接收位都无效，所以在以后无论乙机发送什么甲机都无法接收，将其改为case 5:display(SBUF);P2=0x00;P3=0x03;break;后正常问题3：怎样让乙机在开始的时候显示0，解决：开始时写的程序为void receive()//串口接收{while(!RI) ；RI=0;keyvalue=SBUF;display(keyvalue);}这时运行后上电后数码管不显示，分析得出开始时SBUF为空，所以不显示，应当把显示函数放在while后面显示即程序改为void receive()//串口接收{while(!RI){display(keyvalue);}RI=0;keyvalue=SBUF;}指导老师签字：日期：。
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基于AT89C51单片机的双机串行通信设计姓名：***学号：*********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。
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。
目录前言 (1)1基本原理 (3)1.1串行通信 (3)1.2AT89C51的基本特点 (4)1.3波特率选择 (7)1.4通信协议的使用 (8)1.5双机通信 (8)2总体设计 (10)2.1设计目的 (10)2.2设计要求 (10)2.3设计方案 (10)3 硬件设计 (11)3.151单片机串行接口的结构 (11)3.2整体电路设计 (12)4 软件设计 (13)5 联合调试 (15)6总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)1基本原理1.1串行通信计算机与外界的信息交换称为通信。
在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。
随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。
通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。
串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。
其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
串行通信1.2 AT89C51单片机的主要工作特性·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次；·内含28字节的RAM；·具有32根可编程I/O线；·具有2个16位可编程定时器；·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构；·具有1个全双工的可编程串行通信接口；·具有一个数据指针DPTR;·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式；·具有可编程的3级程序锁定定位；AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能：1.2.1中央处理器（1）运算器运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。
其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。
ALU是运算电路的核心，实质上是一个全加器，完成基本的算术和逻辑运算。
算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算；逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换，以及位操作中的位置位、位复位等。
暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。
ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。
累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。
ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。
单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。
B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。
运算结果存于AB寄存器中。
（2）控制器控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。
AT89C51单片机中，PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。
复位时PC的内容是0000H.(3)存储器单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。
AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。
（4）外围接口电路AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。
AT89C51的工作原理：1.引脚排列及功能AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等，现以PDIP为例。
（1）I/O口线·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。
当使用片外存储器及外扩I/O口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。
在编程时，P0口可用于接收指令代码字节；程序校验时，可输出指令字节。
P0口也可做通用I/O口使用，但需加上拉电阻。
作为普通输入时，应输出锁存器配置1。
P0口可驱动8个TTL负载。
·P1口 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
P1口是为用户准备的I/O双向口。
在编程和校验时，可用作输入低8位地址。
用作输入时，应先将输出锁存器置1。
P1口可驱动4个TTL负载。
·P2 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
当使用外存储器或外扩I/O口时，P2口输出高8位地址。
在编程和校验时，P2口接收高字节地址和某些控制信号。
·P3 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
P3口可作为普通I/O口。
用作输入时，应先将输出锁存器置1。
在编程/校验时，P3口接收某些控制信号。
它可驱动4个TTL负载。
（2）控制信号线·RST 复位输入信号，高电平有效。
在振荡器稳定工作时，在RST脚施加两个机器周期以上的高电平，将器件复位。
·EA/VPP 外部程序存储器访问允许信号EA.当EA信号接地时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器，地址为0000H-FFFFH;当EA接VCC时，对ROM的读操作从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。
在编程时，该引脚可接编程电压5V或12V。
在编程校验时，该引脚可接VCC。
·PSEN 片外程序存储器读选通信号PSEN，低电平有效。
在片外程序存储器取指期间，当PSEN有效时，程序存储器的内容被送至P0口；在访问外部RAM 时，PSEN 无效。
·ALE/PROG 低字节锁存信号ALE.在系统扩展时，ALE的下降沿将P0口输出的低8位地址锁存在外接的地址锁存器中，以实现低字节地址和数据的分时传送。
此外，ALE端连续输出正脉冲，频率为晶振频率的1/6，可做外部定时脉冲使用。
（3）外部晶振引线·XTAL1 片内振荡器反向放大器和时钟发生线路的输入端。
使用片内振荡器时，连接外部石英晶体和微调电容。
·XTAL2 片内振荡器反相放大器的输出端。
当使用片内振荡器时，外接石英晶体和微调电容。
1.2.2存储器组织和特殊功能寄存器AT89C51的存储器将程序存储器和数据存储器分开，并有各自的存储空间和访问指令。
它有4个存储空间：片内存储器、片外存储器、片内数据存储器及片外存储器。
1.2.3时钟电路和工作时序（1）振荡器电路原理(2)振荡电路的接法波特率（Boud Rate）就是在串口通信中每秒能够发送的位数（bits/second）。
MCS-51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。
其中，模式0和模式2波特率计算很简单，请同学们参看教科书；模式1和模式3的波特率选择相同，故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。
在串行端口工作于模式1，其波特率将由计时/计数器1来产生，通常设置定时器工作于模式2（自动再加模式）。
在此模式下波特率计算公式为：波特率=（1+SMOD）*晶振频率/（384*（256-TH1））其中，SMOD——寄存器PCON的第7位，称为波特率倍增位；TH1——定时器的重载值。
在选择波特率的时候需要考虑两点：首先，系统需要的通信速率。
这要根据系统的运作特点，确定通信的频率范围。
然后考虑通信时钟误差。
使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。
为了通信的稳定，我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。
下面举例说明波特率选择过程：假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下，晶振频率为12MHz，设置SMOD=1（即波特率倍增）。
则TH1=256-62500/波特率。
根据波特率取值表，我们知道可以选取的波特率有：1200，2400，4800，9600，19200。
列计数器重载值，通信误差如下表：表1-2 通信误差表因此，在通信中，最好选用波特率为1200，2400，4800中的一个。
1.4 通信协议的使用通信协议是通信设备在通信前的约定。
单片机、计算机有了协议这种约定，通信双方才能明白对方的意图，以进行下一步动作。
假定我们需要在PC机与单片机之间进行通信，在双方程式设计过程中，有如下约定：0xA1：单片机读取P0端口数据，并将读取数据返回PC机；0xA2：单片机从PC机接收一段控制数据；0xA3：单片机操作成功信息。