基于单片机的串行通信小系统

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1、单片机与PC机之间的串口通信摘要：随着数据釆集系统的广泛应用，通常由单片机构成的应用系统，如仪器仪表、智能设备等，都需要与PC机Z间交换数据，实现与PC机Z间的通讯功能，以充分发挥PC和单片机Z间的功能互补，资源共享的优势。本文使用RS-232接口芯片，以及如何利用此芯片实现单片机与PC机Z间的通讯。51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时耍满足一定的条件，比如电脑的串口是rs232电平，而单片机的串口是ttl电平的，两者Z间必须有一个电平转换电路，我们釆用了

2、专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用儿个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。PC机和单片机的串口通信系统由一•根串口连接线把带有软件上位机的（PC机）和下位机（即单片机）连接起来进行，借用串口调试助手实现PC机和单片机的串口通信，并观察调试结果。上位机软件使用串口调试工具，下位机软件是木人所编写的一个串口测试程序关键词：单片机，串口通信，虚拟，仿真目录—、方案31.1串行通信基本概念31・2同步串行通信方式31・3串行通信的制式41.4程序原理框图5二、模块电路设计52.1RS-232与TTL

3、电平的转换原理52.2MAX232芯片实现电平转换62.3A/D转换电路的设计72.4液品显不电路的设计8三、系统总电路9四、系统的软件设计104.1程序流程图104.2串口通信总程序11五、结果分析15六、小结18一、方案选择1.1串行通信方式基本概念:串行通信方式是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传输，此吋只需要一条传输线，外加一条公共地线和若干控制线号线。因为一次只能传输一位，所以对于一个字节的数据，至少要分8位才能传送完毕。串行通信的必要过程是：发送时，要把并行数据编程串行数据发送到线路上

4、去，接收时,要把串行数据转化成并行数据，这样才能被计算机及其他设备处理。串行通信传输线少，长距离传输吋候，成木低，冃•可以利用电话网等现成的设备，但数据的传输控制比并行通信复杂。串行通信方式：异步串行通信和同步串行通信。异步串行通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。在单片机和单片机Z间，单片机与计算机Z间，通常采用这种通信方式。木文主要介绍同步串行通信方式。1.2同步串行通信方式：同步通信时要建立发送方时钟对接收方适中的直接控制，使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离均为“

5、位间隔”的整数倍，同吋传送的字符间不留间隙，即保持位同步的关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方的同步可以通过外同步和自同步两种方法实现面向字符的同步格式如图：SYNSYNS0H标题STX数据块ETB/ETX块校验图2面向字符的同步格式此时，传输的数据和控制信息都必须由规定的字符集（如ASCII码）中的字符所组成。图2中帧头为1个或2个同步字符SYN（ASCII码为16H）OSOH为序始字符（ASCII码为01H）,表示标题的开始，标题中包含源地址、目标地址和路由指示等信息。STX文始字符（ASCII码为02H

6、）,表示传送数据的开始。数据块是传送的正文内容，由多个字符组成，数据块后面是组终字符ETB（ASCTT码为17H）或文终字符ETX（ASCTT码为03H）,然后是校验码。典型的面向字符的同步规程如IBM的二进制同步规程BSC。面向位的同步格式如图3所示。8位8位8位＞二0位16位8位01111110地址场控制场信息场校验场01111110图3而向位的同步格式此吋，将数据块看做数据流，并用序列01111110作为开始和结束标志。为了避免在数据流中出现序列omillo时引起的混乱，发送方总是在其发送的数据流中每出现5

7、个连续的1就插入一个附加的0；接收方每检测到5个连续的1并且其后跟一个0时候就删除该0o典型的面向位的同步协议，如ISO的高级链路控制规程HDLC和IBM的同步数据链路控制规程SDLCo面向位的同步通信的特点是以特定的位组合01111110作为帧的开始和结束标志，所传输的一帧数据可以是任意位。它传输的效率较高，但实现的硕件设备比异步通信复杂。1.3串行通信的制式：（1）单工。单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。（2）半双工。半双工是指数据传输可以两个方向，但需要分时进行。（3）全双工。全双工是数据可

8、以同时进行双向传输。三中制式分别如图3、图4、图5：图3单工形式图4半双工形式图5全双工形式1・4程序原理框图二、串行通信电路设计2.1RS-232电平与TTL电平的转换分立元件实现RS-232电平与TTL电平转换电路（如图7）PC机默认的高低电平分别是-3V〜・15V和3V〜15V,为RS-232电平。单片机默认的咼低电平为5V〜0V,为TTL电平。分析图5,首先TTL