双机之间的串行通信设计(2)解读

2012~2013学年第一学期

《单片机原理与应用》

课程设计报告

题目：双机之间的串行通信设计专业：通信工程

班级：10通信2

姓名：余诗长、杨号、苏李闯

舒怀、汪才锐、潘升旗

指导教师：周珍艮、崔雪英

电气工程系

2012年10月27日

《单片机原理与应用》任务书

串行通信时单片机的一个重要运用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统摘要,实现双片单片机串行通信。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RS232进行双机通信。在通信过程中使用通信协议进行通信。

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，并在收端显示。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，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，在数码管上显示接受的信息。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受，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。

关键字51单片机串行通信接口

《单片机原理与应用》 (1)

课程设计报告 (1)

《单片机原理与应用》任务书 ............................................................................................... I 摘要 ......................................................................................................................................... II 目录 ...................................................................................................................................... I II 第1章双机之间的串行通信设计原理. (1)

第2章双机之间的串行通信设计 (2)

2.1硬件设计 (2)

2.2主机模块设计 (2)

2.3从机模块设计 (4)

2.4 键盘扫面子程序设计 (4)

第3章仿真 (6)

3.1仿真软件的了解 (6)

3.2仿真过程操作 (6)

3.3运行测试 (6)

总结 (7)

参考文献 (8)

附录 (9)

答辩记录及评分表 (14)

第1章双机之间的串行通信设计原理

两个单片机之间进行通讯波特率的设定，最终归结到对定时计数器T1计数初值TH1、TL1进行设定。故本题目本质上是通过键盘扫描得到设定的波特率，从而载入相应的T1计数初值TH1、TL1实现的。示例程序中将0xaa从主机传输到从机，并显示在从机的数码管上实现串口通讯的验证。

如串口通讯线路过长，可考虑采用MAX232进行电平转换，以延长传输距离。值得注意的是，为了减少计算载入初值时的误差，本项目最好采取11.0592MHz的晶振。

我们设计以AT89C51单片机为核心，利用其内部的串行口，通过硬件与软件相结合的方式，实现双机的全双工的串行通信。硬件电路包括键盘电路，显示电路，单片机主控电路，串行通信线和电源电路。软件包括键盘扫描程序，显示程序，发送程序和接受程序。发送和接收都采用中断方式。由于两个单片机应用系统相距很近，近程通信时，可以不使用调制解调器，将它们的串行口直接相连就可以实现全双工的串行通信。电路设计如图1所示。

图1 系统整体电路图

第2章双机之间的串行通信设计

本系统利用单片机的串行口，由软件和硬件两部分协调实现两单片机的串行数据传输。硬件电路以AT89C51单片机为核心，外围电路包括键盘电路（数据的输入），显示电路（数据的输出）。工作在硬件电路基础上的软件主要完成数据的输入，存储，显示，发送和接收。由于两单片机相距很近，可以直接将其串行口相连。系统整体电路图如图2所示。

图2 系统整体电路框图

2.1 硬件设计

系统组成下面就以主号机为例，介绍硬件。硬件电路包括AT89C51单片机，共阳性LED数码管以及传输线。AT89C51是一个低电压，低功耗，高性能CMOS 8位单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外设中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口。AT89C51可以按照常规的方法进行编程，也可以在线编程。片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes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MCS-51指令系统。

2.2 主机模块设计

此系统欲实现双机的全双工的串行通信。甲乙两机的内部软件是完全相同的，主机和从机都能发送和接收数据信息，能同时进行数据交换。假设主机为发

送方，从机为接收方。当按下发送按键时，主机开始发送数据，存储在R7中并通过显示器显示。按下从机的接收按键，从机开始接收数据，每接收一个数值就直接送到显示器显示。本设计通过键盘输入数据。利用软件控制键盘进行加1或者减1操作，可以使其输入0～F之间的任意一个数。主机主程序如图3所示。

图3 主机主程序流程图