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標(biāo)題: 掌握單片機雙機通信的基本使用和編程方法 [打印本頁]
作者: zyyy1111    時間: 2018-6-27 15:38
標(biāo)題: 掌握單片機雙機通信的基本使用和編程方法
  
課程名稱
  
單片機原理及應(yīng)用
實驗課時
4
實驗項目
雙機通信實驗
實驗時間
2018.6.13/2018.6.20
指導(dǎo)老師
胡國華
實驗成績

實驗?zāi)康模ū敬紊蠙C實驗所涉及并要求掌握的知識點）
掌握雙機通信的基本使用方法，掌握雙機通信程序的編程方法
實驗環(huán)境
Protues仿真軟件   KellC51 集成開發(fā)環(huán)境   微機1臺
實驗內(nèi)容
實驗一：方式一的應(yīng)用設(shè)計
  
一、實驗內(nèi)容
  
單片機甲、乙雙機串行通信，雙機RXD和TXD相互交叉相連，甲機P1口接8個開關(guān)，乙機P1口接8個發(fā)光二極管。甲機設(shè)置為只能發(fā)送不能接收的單工方式。要求甲機讀入P1口的8個開關(guān)的狀態(tài)后，通過串行口發(fā)送到乙機，乙機將接收到的甲機的8個開關(guān)的狀態(tài)數(shù)據(jù)送入P1口，由P1口的8個發(fā)光二極管來顯示8個開關(guān)的狀態(tài)。雙方晶振均采用11.0592MHz�！�   
  
二、實驗原理及步驟
  
三、電路設(shè)計及調(diào)試
  
（1）實驗電路
  
file:///C:/Users/zyt/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
  
（2）程序設(shè)計及調(diào)試
  
甲機：
  
#include  <reg51.h>
  
　　#define uchar  unsigned char  
  
　　#define uint  unsigned int
  
　　void main()
  
　　{     
  
　　       uchar temp=0;
  
　　    TMOD=0x20;               //設(shè)置定時器T1為方式2
  
　　    TH1=0xfd;                   //波特率9600
  
　　    TL1=0xfd;
  
　　    SCON=0x40;                    //串口初始化方式1發(fā)送，不接收
  
　　    PCON=0x00;                    // SMOD=0
  
　　    TR1=1;                        //啟動T1
  
　　    P1=0xff;               //設(shè)置P1口為輸入
  
　　     while(1)
  
　　    {     
  
　　          while(TI==0);        //如果TI=0，未發(fā)送完，循環(huán)等待
  
　　          TI=0;                    //已發(fā)送完，把TI清0
  
　　              temp=P1;              //讀入P1口開關(guān)的狀態(tài)數(shù)據(jù)
  
　　          SBUF=temp;}}             //數(shù)據(jù)送串行口發(fā)送
  
乙機：
  
#include  <reg51.h>
  
　　#define uchar  unsigned char  
  
　　#define uint  unsigned int
  
　　void main( )
  
　　{     
  
　　        uchar temp=0;
  
　　    TMOD=0x20;               //設(shè)置定時器T1為方式2
  
　　    TH1=0xfd;                   //波特率9600
  
　　    TL1=0xfd;
  
　　    SCON=0x50;                    //設(shè)置串口為方式1接收，REN=1
  
　　    PCON=0x00;                    //SMOD=0
  
　　    TR1=1;                        //啟動T1
  
　　    while(1)
  
　　{     
  
　　       while(RI==0);               // 若RI為0，未接收到數(shù)據(jù)
  
　　   RI=0;                      //  接收到數(shù)據(jù)，則把RI清0
  
　     temp=SBUF;                  // 讀取數(shù)據(jù)存入temp中
  
　　   P1=temp;}}            // 接收的數(shù)據(jù)送P1口控制8個LED的亮與滅
  
實驗二：多機通信的應(yīng)用設(shè)計
  
一、實驗內(nèi)容
  
實現(xiàn)主單片機分別與3個從單片機串行通信，原理電路見圖。用戶通過分別按下開關(guān)k1、k2或k3來選擇主機與對應(yīng)1#、2#或3#從機串行通信，當(dāng)黃色LED點亮，表示主機與相應(yīng)的從機連接成功；該從機的8個綠色LED閃亮，表示主機與從機在進行串行數(shù)據(jù)通信。如果斷開k1、k2或 k3，則主機與相應(yīng)從機的串行通信中斷�！�  
  
二、實驗原理及步驟
  
1. 實現(xiàn)主、從機串行通信，各從機程序都相同，只是地址不同。
  
串行通信約定如下。
  
�。�1）3臺從機的地址為01H～03H。
  
�。�2）主機發(fā)出的0xff為控制命令，使所有從機都處于SM2=1的狀態(tài)。
  
　（3）其余的控制命令：00H—接收命令，01H—發(fā)送命令。這兩條命令是以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送的。
  
�。�4）從機的狀態(tài)字如圖所示。
  
file:///C:/Users/zyt/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg
  
其中：
  
ERR（D7位）=1，表示收到非法命令。
  
TRDY（D1位）=1，表示發(fā)送準(zhǔn)備完畢。
  
RRDY（D0位）=1，表示接收準(zhǔn)備完畢。
  
串行通信時，主機采用查詢方式，從機采用中斷方式。主機串口設(shè)為方式3，允許接收，并置TB8為1。因只有1個主機，所以主機SCON控制寄存器中的SM2不要置1，故控制字為11011000，即0xd8�！�  
  
三、電路設(shè)計及調(diào)試
  
（1）實驗電路
  
file:///C:/Users/zyt/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg
  
（2）程序設(shè)計及調(diào)試
  
//主機程序
  
#include <reg51.h>
  
#include <math.h>
  
sbit switch1=P0^0;               //定義k1與P0.0連接
  
sbit switch2=P0^1;        //定義k2與P0.1連接
  
sbit switch3=P0^2; //定義k3與P0.2連接
   
void main()                  //主函數(shù)
  
{
  
       EA=1;                          //總中斷允許
  
       TMOD=0x20; //設(shè)置定時器T1 定時方式2 自動裝載定時常數(shù)
  
       TL1=0xfd;                    //波特率設(shè)為9600
  
       TH1=0xfd;                                 
  
       PCON=0x00;  //SMOD=0，不倍增
  
       SCON=0xd0;  //SM2設(shè)為0，TB8設(shè)為0
  
       TR1=1;          //啟動定時器T1
  
       ES=1;            //允許串口中斷
  
       SBUF=0xff;   //串口發(fā)送0xff
  
while(TI==0);               //判是否發(fā)送完畢
  
       TI=0;                           //發(fā)送完畢，TI清0
  
      while(1)
  
       {     
  
              delay_ms(100);
  
              if(switch1==0)              //判是否k1按下，k1按下往下執(zhí)行
  
              {
  
              TB8=1;   //發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)為1，送TB8，準(zhǔn)備發(fā)地址幀
  
              SBUF=0x01;//串口發(fā)1#從機的地址0x01以及TB8=1
  
              while(TI==0);               //判是否發(fā)送完畢
  
              TI=0;                    //發(fā)送完畢，TI清0
  
              TB8=0;  //發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)為0，送TB8，準(zhǔn)備發(fā)數(shù)據(jù)幀
  
              SBUF=0x00;  //串口發(fā)送0x00以及TB8=0
  
              while(TI==0); /判是否發(fā)送完畢
  
              TI=0;             //發(fā)送完畢，TI清0
  
              }  
  
if(switch2==0)              //判是否k2按下，k2按下往下執(zhí)行
  
              {
  
                     TB8=1;          //發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)為1，發(fā)地址幀
  
                     SBUF=0x02;   //串口發(fā)2#從機的地址0x02
  
                     while(TI==0);        /判是否發(fā)送完畢
  
                     TI=0;                    //發(fā)送完畢，TI清0
  
                     TB8=0;                 //準(zhǔn)備發(fā)數(shù)據(jù)幀
  
                     SBUF=0x00;         //發(fā)數(shù)據(jù)幀0x00及TB8=0
  
                     while(TI==0);        //判是否發(fā)送完畢
  
                     TI=0;                    //發(fā)送完畢，TI清0
  
              }   
  
if(switch3==0)              //判是否k3按下，如按下，則往下執(zhí)行
  
              {
  
                     TB8=1;          //準(zhǔn)備發(fā)地址幀
  
                     SBUF=0x03;         //發(fā)3#從機地址
  
                     while(TI==0);        //判是否發(fā)送完畢
  
                     TI=0;                    //發(fā)送完畢，TI清0
  
                     TB8=0;                 //準(zhǔn)備發(fā)數(shù)據(jù)幀
  
                     SBUF=0x00;         //發(fā)數(shù)據(jù)幀0x00及TB8=0
  
                     while(TI==0);        //判是否發(fā)送完畢
  
                     TI=0;                    //發(fā)送完畢，TI清0
  
              }
  
       }
  
}　  
  
void  delay_ms(unsigned int i)              //函數(shù)功能：延時
  
　　{
  
　　unsigned char j;
  
　　for(;i>0;i--)                  
  
　　       for(j=0;j<125;j++)        
  
　　       ;
  
　　}
  
//從機1串行通信程序
  
#include <reg51.h>
  
#include <math.h>
  
sbit led=P2^0;               //定義P2.0連接的黃色LED
  
bit rrdy=0;      //接收準(zhǔn)備標(biāo)志位rrdy=0，表示未做好接收準(zhǔn)備
  
bit trdy=0;     //發(fā)送準(zhǔn)備標(biāo)志位trdy=0，表示未做好發(fā)送準(zhǔn)備
  
bit err=0;        //err=1，表示接收到的命令為非法命令
  
void main()                                //從機1主函數(shù)
  
　　{
  
　　       EA=1;     //總中斷打開
  
　　       TMOD=0x20;//定時器1 工作方式2，自動裝載，用于串口設(shè)置波特率
  
　　       TL1=0xfd;      
  
　　       TH1=0xfd;                   //波特率設(shè)為9600
  
　　       PCON=0x00;                // SMOD=0
  
　　       SCON=0xd0;                //SM2設(shè)為0，TB8設(shè)為0
  
　　       TR1=1;                        //啟動定時器T1
  
　　       P1=0xff;                      // 向P1寫入全1，8個綠色LED全滅
  
　　       ES=1;                          //允許串口中斷
  
　　       while(RI==0);        //接收控制指令0xff
  
　　if(SBUF==0xff)  err=0; //如果接收到的數(shù)據(jù)為0xff，err=0，表示正確
  
　　       else err=1;                    //err=1，表示接收出錯
  
　　       RI=0;                           //接收中斷標(biāo)志清0
  
　　       SM2=1;                        //多機通訊控制位，SM2置1
  
　　      while(1);}
  
void int1()  interrupt 4，   //函數(shù)功能：定時器T1中斷函數(shù)
  
　　{
  
　　       if(RI)                           //如果RI=1
  
　　       {
  
　　              if(RB8)         //如果RB8=1，表示接收的為地址幀
  
　　              {
  
　　                     RB8=0;                        
  
　　       if(SBUF==0x01)     //如收的數(shù)據(jù)為地址幀0x01，是本從機的地址
  
　　                     {
  
　　                            SM2=0;   //則SM2清0，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)幀
  
　　                            led=0;    //點亮本從機黃色發(fā)光二極管
  
　　                     }
  
　　              }
  
led=1;     // 熄滅本從機黃色發(fā)光二極管   
  
　　       }
  
　　       RI=0;      
  
　　       }
  

　　              delay_ms(50);
  
　　       P1=0xff;        //熄滅本從機8個綠色發(fā)光二極管     
  
　　}  
  
void  delay_ms(unsigned int i)      //函數(shù)功能：延時
  
　　{
  
　　unsigned char j;
  
　　for(;i>0;i--)                  
  
　　for(j=0;j<125;j++)        
  
　　;}
  
//從機2串行通信程序
  
　　#include  <reg51.h>
  
　　#include  <math.h>
  
　　sbit led=P2^0;
  
　　bit rrdy=0;
  
　　bit   trdy=0;
  
　　bit err=0;
  
　　void  delay_ms(unsigned int i)
  
　　{unsigned char j;
  
　　for(;i>0;i--)                  
  
　　for(j=0;j<125;j++;}　　
  
void main()                         //從機2主程序
  
　　{
  
　　       EA=1;                          //總中斷打開
  
　　       TMOD=0x20;//定時器1 工作方式2 自動裝載 用于串口設(shè)置波特率
  
　　       TL1=0xfd;      //SM2設(shè)為1， TB8設(shè)為0
  
　　       TR1=1;          //定時器1 打開
  
　　       P1=0xff;
  
　　       ES=1;            //允許串口中斷
  
　　       while(RI==0); //接收控制指令 0xff
  
　　       if(SBUF==0xff) err=0;
  
　　       else err=1;
  
　　       RI=0;
  
　　       SM2=1;
  
　　      while(1);
  
　　}　   
  
　　void int1()  interrupt 4    //函數(shù)功能：串口中斷函數(shù)         
  
　　{if(RI)
  
　　       {if(RB8)
  
　　              {RB8=0;
  
　　              if(SBUF==0x02)
  
　　                     {SM2=0;
  
                      led=0;
  
　　                     }
  
　　              }
  
　　              else
  
　　              {      rrdy=1;P1=SBUF;
  
　　                     SM2=1;led=1;
  
　　              }
  
　　              RI=0;      
  
　　       }
  
　　       delay_ms(50);
  
　　       P1=0xff;}   
  
//從機3串行通信程序
  
　　#include  <reg51.h>
  
　　#include  <math.h>
  
　　sbit led=P2^0;
  
　　bit rrdy=0;
  
　　bit   trdy=0;
  
　　bit err=0;
  
　　void  delay_ms(unsigned int i)      //函數(shù)功能：延時
  
　　{unsigned char j;
  
　　for(;i>0;i--)                  
  
　　       for(j=0;j<125;j++);
  
　　}   
  
void main()           //從機3主程序
  
　　{  EA=1;                    //總中斷打開
  
　　       TMOD=0x20;        //T1方式2,用于串口設(shè)置波特率
  
　　       TL1=0xfd;TH1=0xfd;    //波特率設(shè)為9600
  
　　       PCON=0x00;         //波特率不倍增  0x80 為倍增
  
　　       SCON=0xf0;         //SM2設(shè)為1，TB8設(shè)為0
  
　　       TR1=1;                    //接通T1
  
　　       P1=0xff;ES=1;
  
　　       while(RI==0);        //接收控制指令 0xff
  
　　       if(SBUF==0xff) err=0;
  
　　       else err=1;
  
　　       RI=0;SM2=1;
  
　　   while(1);}　   
  
void int1()  interrupt 4    //函數(shù)功能：串行口中斷函數(shù)
  
　　{if(RI)
  
　　       {if(RB8)
  
　　              {  RB8=0;
  
　　              if(SBUF==0x03)
  
　　              {
  
                     SM2=0;led=0;}
  
　　              }
  
　　              else
  
　　              {rrdy=1;P1=SBUF;
  
　　              SM2=1;led=1; }
  
　　              RI=0;      }
  
　　       delay_ms(50);
  
　　       P1=0xff;}　   
  
（3）實驗中遇到的問題
  
按下單片機相應(yīng)的按鈕，小燈泡不亮。
總結(jié)（對上機實驗結(jié)果進行分析，上機心得體會及改進意見
實驗一：按下按鈕后，通過開關(guān)可以通過開關(guān)控制燈泡的亮滅，
  
實驗二：串行通信時，主機采用查詢方式，從機采用中斷方式。主機串行口設(shè)為方式3，允許接收，并置TB8為1.因為只有一個主機，所以主機的SCON控制寄存器中的SM2不要置1，故控制字為11011000，即0xd8.這個實驗實現(xiàn)主從機的串行通信，各從機的程序都是相同的，只是地址不同。串行通信的約定如下：
  
（1）3臺從機的地址為01H～03H。
  
（2）主機發(fā)出的0xff為控制命令，使所有從機都處于SM2=1的狀態(tài)。
  
（3）其余的控制命令：00H—接收命令，01H—發(fā)送命令。這兩條命令是以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送的。
  
（4）從機的狀態(tài)字如圖所示�！�
  
file:///C:/Users/zyt/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.jpg   
  
本次實驗增強了我們的探索能力，不意味的依賴答案，而是自己尋求解題思路，在一號的學(xué)習(xí)中起到了特別大的幫助。本次試驗教會我們很多內(nèi)容，特別是在遇到問題是如何去處理，如何正確的找到問題所在，這才是實驗課的核心意義。
  


作者: ssbbll    時間: 2020-3-14 23:55
求電路圖，仿真了，但是不成功。



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