双机通信课程设计

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1、双机通信系统设计一、设计要求：编程实现两片AT89C52芯片近距离通信，一台为发送方，另一台为接收方。采用单片机直接交叉连接的方式，一方发送由串行口TXD输出，直接由另一方的串行口数据接收端RXD接收。二、设计方案分析1、方案设计：（1）设计思路：串行数据通信要解决两个关键问题，一个是数据转换，另一个是数据传送。所谓数据以什么形式传送。所谓数据转换就是指单片机在接收数据时，如何把接收到串行数据进行发送。为此编制了两个汇编语言程序：其一，为数据发送程序；其二，为数据接收程序。为了确保每个字符发送出去，并且被接收

2、，发送接收双方的波特率设置一致，并且均采取查询方式进行下一步操作。接收数据只需执行一次，即驻留在内存中，此后，只要二号单片机有数据要发送，则一号机随时接收并显示在数码管上；反之一号机发送，二号机接收并显示。（2）原因：由于是近距离的双机通信，我们采用单片机直接交叉连接的方式，上位机发送的数据由串行口TXD端输出，直接由下位机的串行口数据接收端RXD接收。需要注意的是一定要保证主从机相同的数据传输速率，即要求设置相同的波特率。单片机串行通信口，串行结构如下：a)数据缓冲器（SBUF）接受或发送的数据都要先送到S

3、BUF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中接收到的数据取出。b）串行控制寄存器（PCON）：SCON用于串行通信方式的选择，收发控制及状态指示，各位含义如下：SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0,SM1:串行接口工作方式选择位，这两位组合成00，01，10，11对应于工作方式0、1、2、3。串行接口工作方式特点见下表1.2.1.表1.2.1串行口工作方式表SM0SM1工作方式功能波特率0008位同步移位寄存

4、器（用于I/O扩展）fORC/1201110位异步串行通信（UART）可变（T1溢出率*2SMOD/32）10211位异步串行通信（UART）fORC/64或fORC/3211311位异步串行通信（UART）可变（T1溢出率*2SMOD/32）SM2：多机通信控制位。REN：接收允许控制位。软件置1允许接收；软件置0禁止接收。TB8：方式2或3时，TB8为要发送的第9位数据，根据需要由软件置1或清0。RB9：在方式2或3时，RB8位接收到的第9位数据，实际为主机发送的第9位数据TB8，使从机根据这一位来判断主

5、机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。TI：发送中断标志。发送完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。必须要软件清零后才能继续发送。RI：接收中断标志。接收完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。必须要软件清零后才能继续接收。c）输入移位寄存器接收的数据先串行进入输入移位寄存器，8位数据全移入后，再并行送入接收SBUF中。d）波特率发生器波特率发生器用来控制串行通信的数据传输速率的，51系列单片机用定时器T1作为波特率发生器，T1设置在定时方式。波特率时用来表示串行通信数据传输快慢程度的物理量，定义为每秒钟传送

6、的数据位数。e）电源控制寄存器PCON,其最高位为SMOD。f）波特率计算当定时器T1工作在定时方式的时候，定时器T1溢出率=（T1计数率）/（产生溢出所需机器周期）。由于是定时方式，T1计数率=fORC/12。产生溢出所需机器周期数=模M-计数初值X。（3）框图：设置波特率设置串口工作方式开始发送联络信号允许发送指针初始化数据发送完发送校验和发送正确返回发送数据设置波特率设置串口工作方式开始等待联络请求发送发送应答信号接收完毕比较校验和接受正确返回指针初始化接收数据发送出错标志（4）器材选择：89C52单片

7、机，四位一体数码管，晶振，三极管，八位开关DSW，电容，电阻，按键开关以及若干导线等等。2、背景知识介绍：所涉及的背景知识如单片机相关知识、电机调速方法、PID算法、MATLAB建模和仿真方法等。串行通信是单片机的一个重要应用。本设计就是利用单片机来完成一个系统，实现双片单片机串行通信。随着计算机技术的快速发展和广泛应用，从智能家用电器到工业上的控制系统都采用了上位机与下位机基于串行通信的主从工作方式，这样就充分利用了微机分析处理能力强、速度快的特点及下位机（单片机）面向控制、使用灵活方便的优势。三、硬件设计

8、：整个双机通信系统以89C52单片机为主控制器，由数码管为核心的数据显示模块、主机校验指示模块、以及单片机最小系统构成。1．以89C51为核心的单片机最小系统89C51单片机的最小系统采用内部时钟方式:以XTAL1和XTAL2引脚外接晶振，构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号，然后给晶振的每个脚分别外接一个30PF的电容，以此使晶振快速起振并且达到约11.0592MHZ的稳定频率。而在单片