双机通信设计实验

大学物理实验设计性实验方案

实验题目：单片机串行通信

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指导教师：

摘要 (2)

一总体设计 (4)

1 设计要求 (4)

2 设计方案 (4)

二硬件设计 (4)

1 51单片机串行通信功能 (4)

2 MAX232芯片 (6)

3 整体电路设计 (7)

三软件设计 (8)

1 串行通信软件实现 (8)

2 程序流程图 (8)

四联合调试 (11)

五设计小节 (11)

六附录 (12)

1 主机发送程序 (12)

2 重机接受程序 (13)

3 系统电路图 (16)

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。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。

关键词：51单片机，串行通信，接口

一、总体设计

1.设计要求：

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。2.设计方案：

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。接受方接收后，在数码管上显示接收的信息。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。

二、硬件设计

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）

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。串行接口工作方式特点见下表

SM0 SM1 工作方式功能波特率

0 0 0 8位同步移位寄存器（用于I/O扩展）f ORC/12

0 1 1 10位异步串行通信（UART）可变（T1溢出率*2SMOD/32）

1 0

2 11位异步串行通信（UART）f ORC/64或f ORC/32

1 1 3 11位异步串行通信（UART）可变（T1溢出率*2SMOD/32）

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。