单片机原理及应用A实验报告-UART串口通信

单片机原理及应用A实验报告-UART串口通信

UART串口通信

一、实验目的

1、学习实验系统的基本操作，了解在实验系统中进行程序设计、仿真和调试的操作方法和步骤；

2、熟悉Proteus的虚拟仪器的使用；

3、熟悉并灵活运用单片机的UART通信功能；

4、熟悉虚拟串口在仿真中的应用；

5、实现单片机点对点串口通信，即单片机与单片机间的相互通信；

6、实现单片机与计算机串口通信。

二、实验原理

1、如图（1），有甲、乙两个单片机，甲单片机外接一个3×3矩阵键盘和8个LED；乙单片机外接一个独立按键和一个数码管；甲乙两个单片机通过串口进行通信（即TXD和RXD 引脚）。

图（1）单片机点对点串口通信电路仿真图

按下甲单片机矩阵键盘的任意一个按键，将该键编号（编号自己设定）通过串口发送给乙单片机，乙单片机在数码管上显示出对应的按键号；

按下乙单片机的外接独立按键控制甲单片机的8个LED（按键之前8个LED灯均点亮），

具体关系为：

（1）第1次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符A，甲收到该命令，使前4个LED灯亮，后4个不亮；

（2）第2次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符B，甲收到该命令，使前4个LED不亮，后4个亮；

（3）第3次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符C，甲收到该命令，使奇数个灯亮，偶数个灯不亮；

（4）第4次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符D，甲收到该命令，使偶数个灯亮，奇数个灯不亮；

（5）第5次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符E，甲收到该命令，使所有灯都不亮。

2、单片机与计算机串口通信，如图（2），需要一个单片机和一个COMPIM器件，连接电路时，将单片机的RXD和COMPIM的RXD相连，单片机的TXD与COMPIM的TXD相连，即同名引脚相连，其它的引脚悬空。

图（2）单片机与与计算机串口通信电路仿真图实验内容：设置单片机的串口为工作方式1，波特率设置为9600。计算机通过串口调试

助手向单片机依次发送字符1、2、3、4，单片机收到每个字符后向计算机回复相应的内容，具体要求如表1所示：

表1 单片机与计算机通信内容

计算机发送字符单片机返回的内容

1 5120141519

2 ZhangKang

3 SiChuanNanChong

4 TianChao

其它字符Error!

三、实验步骤

1、硬件仿真。先分析实验所需的硬件条件，然后在Proteus上连接好硬件电路，注意连接好必要的电阻等。

2、软件编写。在Keil或其它的单片机编程软件上用C语言编写出构思好的软件。

3、将程序编译为HEX文件，然后烧录到仿真单片机中，进行仿真。

4、分析实验结果，找出问题并解决。

四、实验结果及分析

1、两个实验都基本实现了要求。

图（3）单片机点对点串口通信实验结果

图（4）单片机与计算机通信实验结果

五、体会

程序的调试仍然是最难的了，可能调试很久都不会有结果。但是，当你休息后再来时也许就茅塞顿开了。所以，有时做软件实在做不出来时不妨先去放松一下，然后再来。

六、附件

程序：单片机点对点串口通信，单片机甲：

/******************************************* ***********************************

* 实验名：UART通信单片机甲

* 功能：通过矩阵键盘控制单片机乙的数码管显示相应数字，同时接受单片机乙

的信号并让LED有不同的显示状态。

******************************************** **********************************/

#include

sbit P13 = P1^3; //键盘列扫描端

sbit P14 = P1^4; //键盘列扫描端

sbit P15 = P1^5; //键盘列扫描端

char SendDate; //发送的数据

char LED[] = {0xf0,0x0f,0x55,0x99,0xff,

//LED显示模式数组

0x89,0x23,0x45,0x78,0x88};

/******************************************* ***********************************

* 函数名: UART_Init

* 函数功能 : UART初始化函数，设置UART通讯的规则并打开定时器。

* 输入: unsigned int baud

* 输出: 无

******************************************** **********************************/

char UART_Init(unsigned int baud)

{

S CON = 0x50; //设置UART通信模式为模式一

P CON = PCON | 0x80; //设置为高速模式

T MOD = (TMOD & 0xf0) | 0x20; //定时器1工作模式为自动重装模式

T H1 = 0x100 - (11059200/12/16/baud); //配置波特率

T L1 = TH1;

T R1 = 1;

E S = 1; //打开串口中断

r eturn 0;

}

/******************************************* ***********************************

* 函数名: UART_Inter

* 函数功能 : UART中断函数，实现数据的发送功能。

* 输入: 无

* 输出: 无

******************************************** **********************************/

void UART_Inter() interrupt 4

{

i nt a; //数据存储

i f(RI) //接收标志

{

RI = 0;

a = SBUF;

P2 = LED[a]; //LED显示

}

i f(TI)

{

TI = 0;

}

}

/******************************************* ***********************************

* 函数名: main

* 函数功能 : 主函数，矩阵键盘扫描并发送信号。

* 输入: 无

* 输出: 无

******************************************** **********************************/

void main()

{

c har Date; //储存上次发送的数据

U ART_Init(9600); //设置波特率为9600

E A = 1; //打开总中断

P1 = 0xff; //设置为输入模式

w hile(1)

{

Data = SendDate;

P1 = 0xfe; //矩阵键盘扫描

if(P13 == 0)

SendDate = 1;

else if(P14 == 0)

SendDate = 2;