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本次，我組所選項目名稱為：單片機同pc機間的串行通信

在各種單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計中，如智能儀器儀表、各類手持設(shè)備、GPS接收器等，常常遇到計算機與外界的信息交換，即通訊。通信的基本方式可分為并行通信與串行通信兩種。

目前，在許多單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，上、下位機分工明確，作為下位機核心器件的單片機往往只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和通信，而上位機通常以基于圖形界面的Windows系統(tǒng)為操作平臺。

現(xiàn)階段這種應(yīng)用的核心便是數(shù)據(jù)通信，它包括單片機和上位機之間、客戶端和服務(wù)器之間以及客戶端和客戶端之間的通信，而在單片機和上位機之間的數(shù)據(jù)通信則是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。單片機和PC的通信是通過單片機的串口和PC機之間的硬件連接實現(xiàn)。鑒于PC機具有強大的監(jiān)控和管理功能，單片機則具有快速以及容易控制的特點，在數(shù)據(jù)量不大、傳輸要求不高的情況下，一般都采用給PC機配置的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口COM1、COM2等相連接來實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與PC機之間的數(shù)據(jù)交換。

現(xiàn)今我國工業(yè)迅速發(fā)展的情況下，對工業(yè)中的計算機控制提出了較高的要求。比如在常見的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集中，對各個采集點需要采集不同的數(shù)據(jù)，比如溫度、濕度、壓力、照度，這就需要單片機對計算機發(fā)出的不同的指令做出不同的反應(yīng)，并且返回相應(yīng)的采集到的數(shù)據(jù)。這就需要單片機和PC機進行雙向數(shù)據(jù)通信。這也是本設(shè)計的目標(biāo)效果�！疽陨蠟閰⒖純�(nèi)容，詳見附錄】

利用開發(fā)板編程實現(xiàn)單片機同PC機間的串行通信，要求：

1.單片機能夠通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)并在數(shù)碼管上顯示；

2.根據(jù)PC機發(fā)送的指令，單片機向PC機發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)；

通過書本的學(xué)習(xí)，掌握電子電路的工藝設(shè)計過程，了解單片機技術(shù)的基本組成與結(jié)構(gòu)，通過對單片機技術(shù)電路的裝配過程，掌握單片機技術(shù)以及MCU的設(shè)計開發(fā)流程，掌握單片機技術(shù)硬件和軟件的設(shè)計能力，學(xué)習(xí)的單片機技術(shù)電路裝配工藝和正確的焊接方法，程序調(diào)試、下載及提高動手能力。掌握印刷電路板的設(shè)計、制作及檢驗。掌握單片機技術(shù)的綜合編程與開發(fā)、設(shè)計制造、調(diào)試仿真的能力。了解設(shè)計過程中的各個基本環(huán)節(jié)，也為今后的實際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

本次設(shè)計通過使用一塊AT89C51單片機芯片實現(xiàn)與PC機之間的串行通信，首先利用可視化程序設(shè)計編制串口調(diào)試軟件，然后向串口發(fā)送“1”、“2”......“8”、“9”、“0”等字符，板子收到數(shù)據(jù)后通過數(shù)碼管顯示出來，同時會向PC機反饋顯示成功的信號。

統(tǒng)一選擇STC89C51單片機，他是一種低功耗，高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C51位眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活，超有效的解決方案。

采用八段數(shù)碼管顯示，同PC端地址符合時，相應(yīng)發(fā)光二極管點亮。

并行通信：是將組成數(shù)據(jù)的各位同時傳送，并通過并行門（如P1口等）來實現(xiàn)。在并行通信中，數(shù)據(jù)傳送線的根數(shù)與傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)相等，傳送數(shù)據(jù)速度快，但所占用的傳輸線位數(shù)多。因此，并行通信適合短距離通信。如圖2-1所示。

串行通信：是指數(shù)據(jù)一位一位地按順序傳送。串行通信通過串行口來實現(xiàn)。在全雙工的串行通信中，僅需要一根發(fā)送線和一根接收線，串行通信可大大節(jié)省傳送線路的成本，但數(shù)據(jù)傳送速度慢。由于其所需電纜線少，接線簡單，所以在較遠(yuǎn)距離傳輸中，得到了廣泛的運用。如圖3-2所示。

（1）異步通信方式：數(shù)據(jù)通常是以字符(或字節(jié))為單位組成字符幀傳送的。發(fā)送方發(fā)送各個字符的間隔時間是不定的，收發(fā)雙方各用自己的時鐘源來控制發(fā)送和接收，這兩個時鐘源彼此獨立，互不同步。接收端是依靠字符幀格式來判斷發(fā)送端是何時開始發(fā)送及何時結(jié)束發(fā)送。平時，發(fā)送線為高電平(邏輯“1”)，每當(dāng)接收端檢測到傳輸線上發(fā)送過來的低電平邏輯“0”(字符幀中起始位)時，就知道發(fā)送端已開始發(fā)送，每當(dāng)接收端接收到字符幀中的停止位時，就知道一幀字符信息己發(fā)送完畢。

（2）同步通信方式：是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀和異步通信中的字符幀不同，通常有若干個數(shù)據(jù)字符。同步字符幀由同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗字符三部分組成。同步字符位于幀結(jié)構(gòu)開頭，用于確認(rèn)數(shù)據(jù)字符的開始(接收端不斷對傳輸線采樣，并把采到的字符和雙方約定的同步字符比較，只有比較成功后才會把后面接收到的字符加以存儲)；數(shù)據(jù)字符在同步字符之后，個數(shù)不受限制，由所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長度決定；校驗字符有1～2個，位于幀結(jié)構(gòu)末尾，用于接收端對接收到的數(shù)據(jù)字符的正確性的校驗。

51單片機串行口有4種工作方式——方式0，方式1，方式2，方式3。

（1）方式0：設(shè)定SM0，SM1為00時，串行接口工作于方式0，在方式0下，RXD（P3.0）為數(shù)據(jù)輸入/輸出端，TXD（P3.1）為同步脈沖輸出端，發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)為8位低位在前，高位在后，方式0的波特率固定為fosc/12，也就是每一機器周期傳送1位數(shù)據(jù)，方式0可外接移位寄存器，將串行接口擴展為并行接口，也可外接同步輸入輸出設(shè)備。

（2）方式1：當(dāng)設(shè)定SM0，SM1為01時，串行接口工作于方式1，方式1為波特率可變的8位異步通信方式，由TXD發(fā)送，RXD接收。一幀數(shù)據(jù)為10位，1位起始位（低電平）8位數(shù)據(jù)位（低位在前）和1位停止位（高電平）。

（3）方式2和方式3：當(dāng)設(shè)定SM0，SM1為10或11時，串行口工作于方式2或方式3，這兩種方式都是9位異步通信，僅波特率不同，適用于多機通信。在方式2或方式3下，數(shù)據(jù)由TXD發(fā)送，RXD接收，1幀數(shù)據(jù)為11位，1位起始位（低電平）8位數(shù)據(jù)位（低位在前）1位可編程位（第9位數(shù)據(jù)）用作奇偶校驗或地址/數(shù)據(jù)選擇，1位停止位，與方式1相比多了一位可編程位，發(fā)送時，第9位數(shù)據(jù)為TB8，接收時，第9位數(shù)據(jù)送入RB8。方式2和方式3的區(qū)別只在于波特率不同。

在串行通信中，數(shù)據(jù)是在兩個站之間傳送的。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為單工、半雙工和全雙工三種傳送方式。如圖2-4。

單工方式：通信線的一端接發(fā)送器，另一端接接收器，它們形成單向連接，只允許數(shù)據(jù)按照一個固定的方向傳送。數(shù)據(jù)只能單方向傳送。

半雙工方式：數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)雙方向傳送，但任何時刻只能由其中的一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。

全雙工方式：系統(tǒng)的每端都含有發(fā)送器和接收器，數(shù)據(jù)可以同時在兩個方向上傳送

剛開始調(diào)試并不順利，雖然程序參照了書本上的內(nèi)容，但由于設(shè)計要求的不同和自己的疏忽，導(dǎo)致了多次單片機毫無反應(yīng)的結(jié)果，不過好在通過小組間的通力合作，對程序進行了從頭到尾的認(rèn)真排查，終于發(fā)現(xiàn)了在寫程序過程中犯的低級錯誤。并且由于上次試驗后忘記把跳線帽從P3.3和P3.4上拔下，也導(dǎo)致了排查時間的延長。好在最終終于讓單片機顯示了從PC端傳來的數(shù)據(jù)。

通過本次單片機間串行通信實驗設(shè)計，使我對單片機有更加深刻的了解，明白了軟件與硬件的配合使用，懂得怎樣去調(diào)試程序以及電路，雖然在設(shè)計過程中遇到很多困難，但是經(jīng)過進一步查閱相關(guān)資料，進行反復(fù)排錯，問題才得以解決，總體上來說實現(xiàn)了單片機與PC機間串行通信，基本上完成了設(shè)計要求，通過本次設(shè)計也使得自己明白軟件與硬件相結(jié)合的重要性，二者缺一不可，所以在實現(xiàn)硬件連接的同時也要讀懂軟件所實現(xiàn)的功能。本設(shè)計介紹了一種單片機與PC機之間串行通信的設(shè)計方法，主要是對單片機與單片機之間串行通信的方式和重要的數(shù)據(jù)位說明，接著提出了可行的設(shè)計方案，詳細(xì)介紹了整個設(shè)計的工作原理及設(shè)計過程，同時驗證了方案的可行性。平時上課時老師教授的內(nèi)容也很重要，想要得到更多知識和能力，還需要自己在以后的學(xué)習(xí)中付出更多認(rèn)真和努力。

本次主要參考文獻為《MCS-51單片機技術(shù)項目驅(qū)動教程》。

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar i=0,k,kk=100,n;
uchar arry[4];
uchar LED[16]= {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--);
for(y = 100;y>0;y--);
}
void delay20ms()
{
unsigned char i,j;
for(i=0;i<100;i++)
for(j=0;j<20;j++);
}
void display(unsigned char a)
{
unsigned char shi,ge;
shi=a/10;
ge=a%10;
P0=LED[shi];
P1=0x01;
delay(1000);
P0=0xff;
P0=LED[ge];
P1=0x02;
delay(1000);
P0=0xff;
}
unsigned char keyscan()
{
unsigned char row,col=0,m=0xff;
P2=0Xf0;
if((P2&0xf0)==0xf0)
return m;
delay20ms();
if((P2&0xf0==0xf0))
return m;
for(row=0;row<4;row++)
{
P2=~(1<<row);
m=P2&0xf0;
if(m!=0xf0)
{
while(m&(1<<(col+4)))
col++;
m=row*4+col+1;
P2=0xf0;
while((P2&0xf0)!=0xf0);
break;
}
}
return m;
}
void main()
{
TMOD = 0x20;
TH1 = 0xfd;
TL1 = 0xfd;
TR1 = 1;
SCON = 0x50;
ES = 1;
EA = 1;
P0 = 0;
while(1)
{
k=keyscan();
if(k!=0xff)
{
if(k!=kk)
kk=k;
n=k;
}
display(n);
}
}
void server() interrupt 4
{
uchar n;
uint j,temp;
if(TI)
A:TI=0;
else
{
RI = 0;
n = SBUF;
arry[0]=n/1000;
arry[1]=n%1000/100;
arry[2]=n%100/10;
arry[3]=n%10;
while(1)
……………………
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復(fù)制代碼

<rt id="usmme"></rt>

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