电子工程毕业设计---双机之间的串行通信设计

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1、目录一、引言2二、方案设计21.方案一22．方案二3三、总体设计41.单片机串行口通信52.MAX232芯片5五、软件设计5六、整体电路设计6七、结论6八、附录71、发送程序72、接收程序83、整体电路图9九、参考文献109双机之间的串行通信设计一、引言由于MCS51系列单片机具有性能稳定、工作可靠、价格低廉等特点，因此其应用相当广泛。一个MCS51系列的单片机（如Atmel89c**）内部包含有RAM、FLASHROM、两个或者三个16位的定时器/计数器、一个通用异步串行通信控制器（UART）等多种资源。在这种情况下，一个系统中就使用了两个或两个

2、以上的单片机，而单片机之间就要通过互连来进行数据通信。MCS51系列的单片机（以下简称单片机）都带有串口，利用串口进行互连通信极为方便，其各种连接方式在许多书籍和资料上都有介绍，在此不再重述。但如果系统要求扩充的资源是对外连接的串口，或对相互之间的数据传送有一定的速度要求，则单片机的串口就不能用作系统内两单片机的通信接口了。所幸的是，单片机的并行端口也能相互连接来进行数据通信。根据单片机端口内部结构的特点，这些端口的端口线可以直接相连，从而使两单片机之间并行通信接口的实现不用另外的硬件电路设备。二、方案设计1方案一本方案采用单片机AT89C51作为

3、软件程序的载体，并采用并行通信方式。并行通信是指数据各位同时并行传送的通信方式。如果只需要一个单片机向另一个单片机传送数据，则可以采用单向并行通信接口方式，这种方式较为简单。单片机A为数据发送方，单片机B为数据接收方，8位端口可以是P0−3的任何一个。数据传送的流程是：单片机A将数据送到端口后，通过STB信号中断单片机B。单片机B进入中断并从端口读取数据，读完后，在LED灯上显示。原理图如图1-1。图1-12、方案二9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

4、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。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。如图1-2图1-23方案论

5、证方案一中的传输的稳定性明显不如的方案二中采用串行方式。由于有多根传输线并行传输数据，因此传送速度快、通信速率高。一般而言，串行通信的传送速度明显将低于并行通信。但当多位数据远程传输时，传输线路的开销就成为突出问题。由于串行通信只需一对传输线，并且可以利用电话线等有通信信道作为传输介质，因而可以大大降低传输线路的成本。所以此报告结合实际，采用串行通信方式，即方案二。很容易看出，采用方案二，电路比较的简单稳定，将接受到的数据显示出来。一、总体设计最终设计电路如下图3所示，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

6、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，通过P1口在数码管上显示接收的信息。二、单元电路（或软件模块）设计1.单片机串行通信功能9图1-4AT89C5151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。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

7、数据取出。2.MAX232芯片用8051串行接口通信，如果两台8051单片机之间的距离很近（不超过1.5m），可以采用直接将两台8051单片机的串行接口直接相连，利用其自身的TTL电平（0-5V）直接传输数据信息。如果传输距离较远（超过1.5m），由于传输线的阻抗与分布电容，会产生电平损耗和波形畸变，以至于检测不出数据或数据出错。此时可利用RS232标准总线接口，将单片机输出的TTL电平转换为RS232标准电平（逻辑1为-15—-5V；逻辑0为+5-—+15V）。用RS232可将传输距离提高到15m，如果想远距离传输，可以采用RS422或者RS48

8、5。电平转换芯片MAX232是美信公司（MAXIM）生产，专用于进行将TTL电平转换为RS232电平的芯片，MAX232内