双单片机的串行通信.doc

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1、目录一、总体设计11、系统概述12、设计要求23、设计方案2二、设计原理21、硬件设计32、系统软件设计4三、系统设计图6四、设计小结6五、参考文献713双单片机的串行通信一、总体设计1、系统概述MCS-51单片机系列是Intel公司推出的功能强、速度快的8位高档单片微型计算机系列产品，是当前工业测试系统中较理想的一种，内部有一个可编程的全双工的串行通信口，即串行通信和发送缓冲器(SBUF)，这两个在物理上是独立的接收发送器，既可以发送数据，也可以接收数据。全双工的串行通信只需要一根输出线(发送数据TXD)和一根输入线(接收数据RXD)。串行通信中主要有两种技术问

2、题，一个是数据传送，另一个是数据转换。具体说，在发送端，要把并行数据转换为串行数据；而在接收端，则要把接收到的串行数据转换为并行数据。串行数据传送是将构成字符的每个二进制数据按一定的顺序进行传送的方式，串行通信协议规定字符数据的传送格式，每个串行数据由起始位、数据位、奇偶校检位和停止位组成。本系统就是利用单片机的串行口，以串行通信方式，实现两单片机之间的数据交换，信息共享。2、设计要求功能要求：①实现两片51单片机之间信息的串行通信。②通信信息由小键盘（0~F）输入，发送机每按一次任意键，即刻发送到接收机。③接收机按接收的顺序在本机的4位LED显示器上从右往左挤兑

3、显示。④没有接收到信息前两处的4位LED显示器不显示。⑤每一个单片机既可以是接收机也可以是发送机。133、设计方案本系统利用单片机的串行口，由软件和硬件两部分协调实现两单片机的串行数据传输。硬件电路以AT89C5l单片机为核心，外围电路包括键盘电路(数据的输入)，显示电路(数据的输出)。工作在硬件电路基础上的软件主要完成数据输入，存储，显示，发送和接收。由于两单片机相距很近，可以直接将其串行口相连。系统整体电路图如图1所示图1系统整体电路框二、设计原理此设计以AT89C5l单片机为核心，利用其内部的串行口，通过硬件与软件相结合的方式，实现双机的全双工的串行通信。硬

4、件电路包括键盘电路，显示电路，单片机主控电路，串行通信线和电源电路。软件包括键盘扫描程序，显示程序，发送程序和接受程序。发送和接收都采用中断方式。硬件电路的组成如图2所示。图2硬件电路的组成由于两个单片机应用系统相距很近，近程通信时(通信距离小于15米)，可以不使用调制解调器，将它们的串行口直接相连就可以实现全双工的串行通信。131、硬件设计(1)系统组成下面就以1号机为例，介绍硬件。硬件电路包括AT89C5l单片机，共阳性LED数码管以及传输线。AT89C5l是一个低电压，低功耗，高性能CMOS8位单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/0)端口，同时

5、内含2个外设中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口。AT89C5l可以按照常规的方法进行编程，也可以在线编程。片内含4kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统。(2)单片机主控电路AT89C5l是片内有ROM/EPROM的单片机，用其构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可。①晶振电路AT89C5l单片机的时钟信号通常有两种形式：一种是内部时钟方式，另外一种是外部时钟方式。内部时钟方式是在

6、单片机的XTALI和XTAL2引脚外接石英晶体，就构成了自激震荡并在单片机内部产生时钟脉冲信号。本设计采用内部时钟方式，可以不受设各条件的影响。复位电路当在AT89C5l单片机的RST引脚引入高电平并保持两个机器周期时，单片机内部就执行复位操作。在实际应用中，复位操作有两个基本形式：一种是上电复位，另一种是上电与按键均有效的复位。本系统采用上电与按键均有效的复位。开机瞬间RST引脚获得高电平，随着电容C的充电，RST引脚的高电平将获得下降。RST引脚的高电平只能保持足够的时间(2个机器周期)，单片机就可以进行复位操作。另外在单片机运行期间，还可以利用按键完成复位操

7、作。(3)键盘电路13按键实际上就是简单的开关，当按键接下时，相当于开关闭合；当按键松开时，相当于开关断开。操作员通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机对话。按键有独立式按键和行列式按键。独立式按键的各个按键相互独立，每一个按键独立地与一根数据输入线相连。独立式按键配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根口线，在按键数量多时，口线占用多。所以，独立式按键常用于按键数量不多的场合。由于此系统所用的按键较少，故选用独立式按键。(4)显示电路显示器是单片机应用系统常用的设备，主要包括LED和LCD。LED显示器由若干个发光二极管组成。当发光二极管导通时，相应的一个

8、笔画或一个