单片机与pc机串行通信设计

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1、第1章概述11.1课题的设计的要求11.2课题的设计目的1第2章控制系统硬件设计22.1系统总体方案选择22.2硬件电路的设计框图及工作原理32.3各单元硬件设计及计算方法42.3.1电平转换电路42.3.2数码管显示模块62.3.3MCS-51串行口结构及工作原理8第3章控制系统软件设计103.1程序设计与程序说明103.2程序流程图13第4章调试步骤与结果15第5章总结16参考文献17A18POB21第1章概述1.1课题的设计的要求本课题要求以51系列单片机为核心，进行单片机与PC机RS-232串行通

2、信设计，要求有以下功能：PC机发送相应控制命令数据，单片机接收后执行LED灯循环点亮，或是通过继电器启动电机运行，并通过数码管显示出接收到相应控制命令数据。1.2课题的设计目的此次设计的目的是通过对单片机与PC机RS-232串行通信设计，结合以前所学的专业知识（比如传感器、电路等），通过这次的设计，把理论联系到实际。通过对课题的分析，了解课题的任务，进行实际操作，从而更好地锻炼我们的实际动手操作能力。同时也为我们以后就业或是创业的道路准备一定的基础。第2章控制系统硬件设计2.1系统总体方案选择单片机和pc

3、机之间的通信选用异步串行通信。并行通信是指所传送的数据各位同吋进行传送。其优点是传送速度快，缺点是传输线多，通信线路费用高，且收发之间还需要同步，不利于长距离传输。因此并行传送适用于近距离，传送速度高的场合。串行通信吋，传送数据的各位按分吋顺序一位一位地传送有点是传输线少，传送通道费用低，故适合讼距离的数据传送，缺点是传送速度较低。此外，考虑到机器内部的数据均以并行方式存储，所以在发送和接收吋还必须进行并一串和串一并转换。串行通信方式从原理上可以分成两种：同步串行I/O和异步串行I/O。(1)异步通信方式

4、异步方式实现简单，在微型计算机中大量使用异步串行I/O方式，为了避免连续传送过程中的误差积累，每个字符都要独立地确定起始和结朿位，字符和字符间还可能有长度不定的空间吋间。在异步通信方式中，数据或字符是一帧一帧传送的，每一串行帧的格式如图一所示。在帧格式中包含了4个组成部分：起始位，数据位，奇偶位和停止位。图一异步串行通信的格式起始位占一位，用逻辑“0”表示字符的开始。起始位后面紧接着是数据位，数据位的个数可以是5位，6位，7位或是8位。在数据位传送过程中，规定地位在前，高位在后。数据位发送完后，接下来的是

5、1位奇偶校验位。奇偶校验用于有限差错检测，通信双方约定一致的奇偶校验方式。停止位在最后，用逻辑值“1”表示一个字符传送的结束。结束位可以是1位，1.5位或是2位。接收端收到停止位后，知道上一字符已传送完毕，通信线路上便又恢复逻辑“1”状态，直至下一个字符数据的起始位到来。异步通信方式每传送一个字符都要附加一些标志信息，因此其传输效率低,一般用于低速通信系统。但由于接收方接收每个字符时都重新同步，故少量的漂移不会造成太大的影响。(2)同步通信方式在同步通信屮，在数据或字符开始传送前用同步字符来指示，由时钟来

6、实现发送端和接收端同步，当检测到规定的同步字符后，就连续按顺序传送数据。同步字符是一种特定的二进制序列，在传送的数据屮不会出现。同步传送格式如图二所示：同步数据……数据CRC1CRC2a)单同步格式同步同步数摒数据CRC1CRC2b＞双同步格式阁二同步格式同步传送方式传输效率高，但是硬件复杂，成本高，一般用于高速率，大容量的数据通信中。在比较同步通信和异步通信的优缺点之后，我们可以在本次设计中采用异步通信方式。2.2硬件电路的设计框图及工作原理单片机与pc机串行通信是单片机与计算机之间使用一根数据信号线，

7、数据在一根数据信号线上一位一位的进行传输，每一位数据都A据一个同定的时间长度。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本。在IBMPC机上都有两个串行口C0M1、COM2接口。电路的系统设计框图如图三所示数单’码片管机pc机图三系统结构框图工作原理：串口电平转换电路由MAX232芯片来完成相应的电平转换功能，并将接收、发送口分别连接到单片机和PC机的RXD和TXD接口。数码显示电路将一个数码管的段码分别接到单片机的P0口，位口控制线接到单片机的P2.0门，用来显示通过串口接收到的数字。按键

8、电路有4个按键SI,S2,S3和S4分别接到单片机的P3.2,P3.3,P3.4和P3.5,用来作为单片机的发送启动按键,按相应的键，则PC机的串口调试软件上会收到相应的字符串，并告知按下的是哪一个按键。2.3各单元硬件设计及计算方法2.3.1电平转换电路：如K图所示E1ARS—232C通信，是美国电子工业协会推荐的一种标准（ElectronicIndustriesAssociationRecommendedStandard）