单片机串行多机通信-单片机原理与应用课程设计报告

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1、xx工程学院单片机原理及应用课程设计单片机原理与应用课程设计报告课程设计：单片机串行多机通信专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：成绩：信电工程学院xx工程学院单片机原理及应用课程设计目录1.绪论11.1串行通信简介11.2串行多机通信背景与研究意义11.3课题设计主要研究目的12系统整体方案设计32.1系统的基本方案32.2各模块方案选择32.2.1单片机的选择32.2.2键盘的选择32.2.3显示模块的选择43系统的硬件设计与实现53.1系统硬件概述53.2主机电路模块53.2.1单片机53.2.2矩阵键盘电路63.2.3控

2、制电路73.2.4复位电路模块73.3从机电路模块84.系统的软件设计94.1软件设计应用环境与设计语言94.2软件设计流程94.2.1主机软件设计流程图94.2.2从机软件设计流程图104.3串口通信105系统仿真设计135.1Proteus软件介绍135.2Proteus仿真图135.3硬件调试145.4调试结果146结论15参考文献16附录17附录1：元件清单与硬件图17附录2：C语言源程序18附录3：电路原理图24Ixx工程学院单片机原理及应用课程设计1.绪论1.1串行通信简介串行通信可以分为同步通信和异步通信两类。同步通信是一

3、种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。它们均由同步字符、数据字符和校验字符组成。其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。异步通信中，在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接

4、收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。1.2串行多机通信背景与研究意义随着近代电子科技的飞速发展，单片机作为电子领域的新兴产品广泛应用于工业控制、智能仪器仪表，机电一体化等领域，在各行各业中起着重要作用，由于单片机的使用，越来越多的系统开始向智能化方向发展。多机串行通信也是单片机的一个重要方面。利用单片机的串口通信可以实

5、现多单片机之间的数据的远程传输、数据分析与系统综合控制功能，尤其是在数据量比较大的场合下，利用一个主机向各个从机发送控制指令是一个很好的解决方案，在这个过程中，串口通信是实现单片机与单片机之间通信的关键串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一,由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准,因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。单片机家族庞大，种类丰富，体积小，功耗低，使用灵活方便，控制能力强，其中流行的单片机有Atmel公司的51系列单片机等，AT8951系列单片机由于廉价，品种丰富而得到了广泛使用。1.3课题设计主要研究目的7xx工程

6、学院单片机原理及应用课程设计单片机的多机通信系统通常采用主从模式，用一个单片机作为主机，其他单片机作为从机与主机进行通信。利用现代虚拟仿真技术可对设计进行仿真实验，与单片机仿真联系紧密的为proteus仿真，利用keil软件设计单片机控制系统，然后与proteus进行联合调试，可对设计的正确性进行检验。此次课题是三个单片机实现主从式串行通信的系统，主机发送数据到从机，并在LED数码管上显示。并且通过接在主机上的键盘输入数据，通过主机发送到从机。7xx工程学院单片机原理及应用课程设计2系统整体方案设计2.1系统的基本方案本次设计通过使用三

7、块AT89C51单片机芯片实现主从式单片机多机通信，主机通过键盘读取键值，并发送给指定的从机，从机根据接收到的地址信息判断是否接收数据，若接收数据，则通过数码管显示。系统设计框图如图2-1所示：图2.1系统设计框图主机P1口与4X4键盘相连，用来读取数据，通过P0口确定要接收数据的从机的地址。每个从机连接一位共阳极数码管，P1.0和P1.1分别接地，用来作为地址选择信号。，每个从机P3.2口连接LED，LED的点亮标志该从机工作。主机的TXD接口分别与从机1和从机2的RXD口相连，主机的RXD接口分别与从机1和从机2的TXD口相连，作为

8、通信线路2.2各模块方案选择2.2.1单片机的选择采用STC89C51单片机，它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程