毕业设计（论文）基于usb单片机与pc的串行通信

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1、PC与单片机通过USB接口实现串行通信作者姓名：XX专业班级:XXXXXXXX指导教师：XXXXX摘要基于串口通讯的原理，分析和讨论了计算机与单片机如何通过USB接口使用相关的通讯协议实现串行通信的。本设计主要介绍如何使用一台计算机与一台单片机通过USB接口实现串行通信。在本设计中单片机采用AT89C51，USB转接芯片CH341；软件设计方面，PC机采用C语言编程，单片机方面用中断方式完成数据的接收和发送，程序开发采用汇编语言和KeilC语言。关键字：PC机，单片机，USB，串行通信IIIPCandSCMrealizingserialcommunicationvi

2、aaUSBAbstract:Basedontheprincipleofserialcommunication,thispaperanalyzesanddiscusseshowcomputerandSCMviaaUSBcommunicationprotocolrealizedwithrelatedserialcommunication.Thisdesignmainlyintroduceshowtouseacomputerandasingle-chipmicrocomputerviatheUSBinterfaceimplementationserialcommunica

3、tion.InthisdesignmicrocontrollerAT89C51,USBadapterchipCH341;Softwaredesign,PCmachineadoptstheCprogramminglanguageusedinterruptmode,microcontrollerfinishdatasendingandreceiving,assemblelanguageandKeilCusedasthelanguageofdevelopmentprogram.Keywords:PersonalComputer,MCU,USB,Serialcommunic

4、ationIII目录第1章前言11.1本课题研究的目的和背景11.2本课题研究的主要内容1第2章串行通信基础32.1串口通信的基本知识32.1.1并行通信与串行通信32.1.2串行通信工作模式52.1.3异步传输和同步传输6第3章USB通信原理简介83.1USB简介83.1.1USB设备83.1.2USB的优点93.1.3传输方式103.2USB的总线协议113.2.1总线拓扑结构113.2.2USB的物理层123.2.3USB总线协议12第4章PC与单片机通过USB的通信设计214.1设计方案选择214.1.1PC机同单片机通信存在的问题214.1.2USB接口同

5、RS-232(DB-9)串口的比较214.1.3USB转接芯片的选择224.2硬件设计234.2.1硬件电路设计234.2.2硬件驱动程序安装234.3通信程序设计244.3.1PC机与USB通信程序设计244.3.2单片机通信程序设计264.4USB通信模块调试27结论29致谢30参考文献31III成都理工大学2011届本科毕业设计（论文）第1章前言1.1本课题研究的目的和背景通信是指不同的独立系统利用线路互相交换数据，它的主要目的是将数据从一端传送到另一端，实现数据的交换。在现代工业控制中，通常采用计算机作为上位机与下层的实时控制与监测设备进行通讯。现场数据必须

6、通过一个数据收集器传给上位机，同样上位机向现场设备发命令也必须通过数据收集器。串行通信因其结构简单、执行速度快、抗干扰能力强等优点，已被广泛应用于数据采集和过程控制等领域。计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方式有并行通信和串行通信两种。串行通信是指一条信息额各位数据被逐位按顺序传送的通信方式。串行通信的特点是：数据位传送，按位顺序进行，最少只需要一根传输线即可完成，成本低但传送速度快，串行通信的距离可以从几米到几千米。随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行监测和控制。PC机具有强

7、大的监控和管理能力，而单片机则具有快速及灵和的控制特点，通过PC机的RS-232串行接口与外部设备进行通信，是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。而随着USB接口技术的成熟和使用的普及，由于USB接口有着RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点，RS-232(DB-9)串口正在逐步地为USB接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中，出于节省物理空间和用处不大等原因，RS-232(DB-9)串口已不再设置，这就约束了基于RS-232(DB-9)串口与PC机联络的单片机设备的使用范围。当前USB接口逐步取代RS-232(DB-9)串口已是大势所趋，单片机同计算机