单片机原理及应用A实验四.doc

西南科技大学实验报告课程名称： 单片机原理及应用A 实验名称：UART串口通信及驱动程序设计 姓 名：张德蓉 学 号: 5120141524 班 级： 生医1402 指导教师： 雷华军 西南科技大学信息工程学院制实验题目：1、单片机点对点串口通信要求：甲单片机外接一个33矩阵键盘和8个LED；乙单片机外接一个独立按键和一个数码管；甲乙两个单片机通过串口进行通信（即TXD和RXD引脚）。按下甲单片机矩阵键盘的任意一个按键，将该键编号（编号自己设定）通过串口发送给乙单片机，乙单片机在数码管上显示出对应的按键号；按下乙单片机的外接独立按键控制甲单片机的8个LED（按键之前8个LED灯均点亮），具体关系为：（1）第1次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符A，甲收到该命令，使前4个LED灯亮，后4个不亮；（2）第2次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符B，甲收到该命令，使前4个LED不亮，后4个亮；（3）第3次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符C，甲收到该命令，使奇数个灯亮，偶数个灯不亮；（4）第4次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符D，甲收到该命令，使偶数个灯亮，奇数个灯不亮；（5）第5次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符E，甲收到该命令，使所有灯都不亮； 2、单片机与计算机串口通信要求：设置单片机的串口为工作方式1，波特率设置为9600。计算机通过串口调试助手向单片机依次发送字符1、2、3、4，单片机收到每个字符后向计算机回复相应的内容 实验目的1、 理解串口通信原理2、 掌握串口调试二、 实验原理1、 矩阵键盘按键设置在行、列线交点上，行、列线分别连接到按键开关的 两端。行线通过上拉电阻接到+5V 电源上。无按键按下时，行线处 于高电平的状态， 而当有按键按下时， 行线电平与此行线相连的列 线电平决定。使行线为编程的输入线，列线是输出线，拉低所有的列线， 判断行线的变化，如果有按键按下，按键按下的对应行线被拉低，否则 所有的行线都为高电平。在第一步判断有键按下后， 延时 10ms 消除机械抖动，再次读取行值，如果此行线还处于低电平状态则进入下 一步，否则返回第一步重新判断。开始扫描按键位置，采用逐 行扫描，每间隔 1ms 的时间，分别拉低第一列，第二列，第三列，第四 列，无论拉低哪一列其他三列都为高电平，读取行值找到按键的位置， 分别把行值和列值储存在寄存器里。从寄存器中找到行值和列 值并把其合并，得到按键值，对此按键值进行编码，按照从第一行第一 个一直到第四行第四个逐行进行编码，编码值从“0000” 至“1111” ， 再进行译码，最后显示按键号码。2、 数码管显示数码管动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。3、 串口串行端口可提供标准的连接器和协议，允许我们将调制解调器等设备连接到计算机上。当今人们使用的所有计算机操作系统都支持串行端口；取名为“串行”端口，是因为这种端口会将数据“串行化”。更具体地说，它一次获取一个字节的数据并传输该字节的8位。这样做的优势在于，串行端口只需要一条线路就能传输8个位，而并行端口则需要8条。相应的劣势在于，其传输数据的用时是拥有八条线路时的8倍。此外，串行端口还可以降低线缆成本，使线缆更加小巧。在发送数据的每个字节之前，串行端口会发送一个开始位，这是一个值为0的单个位。在发送完数据的每个字节之后，它将发送一个停止位，表示该字节已传输完成。此外，它还可以发送奇偶校验位。串行端口也称为通信（COM）端口，是一种双向端口。在双向通信中，每个设备都可以接收数据和传输数据。串行设备使用不同的针脚来接收和传输数据如果使用相同的针脚，通信将限制为半双工模式，这表示信息一次只能在一个方向上传播。使用不同的针脚可以实现全双工通信，在这种模式中，信息可以同时在两个方向上传播。三、 实验步骤1、 在编程软件（Keil5）中编写源程序，并编译，改错，形成.hex文件；2、 在仿真软件（Ptoteus）中画出实验所需的外设电路；3、 将生成的.hex文件下载到仿真电路中进行测试；4、 分析结果。四、 实验结果及分析题目1：单片机甲源程序#includesbit P10 = P10;sbit P11 = P11;sbit P12 = P12;/位设置sbit P13 = P13;sbit P14 = P14;sbit P15 = P15; /位设置void ConfigUART(unsigned int baud)/波特率设置SCON = 0x50;/模式选择TMOD &= 0x0f;/定时器模式选择TMOD |= 0x20; /定时器模式选择TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud;/定时器设置初值TL1 = TH1;/自动重装载ET1 = 0;/禁止定时器中断ES = 1;/启动串口中断TR1 = 1;/启动定时器void delay(int t) /延时函数int j;for(j = 0;j t; j +);void InterruptUART() interrupt 4 /串口中断函数 if(RI) /接收信号 RI = 0; /手动清零接收中断标志位switch(SBUF) /判断按键次数case 1:P2 = 0xef;break; case 2:P2 = 0xaa;break;case 3:P2 = 0x55;break;case 4:P2 = 0xda;break;case 5:P2 = 0xb6;break;case 6:P2 = 0xf0;break; if(TI) /发送信号 TI = 0; /手动清零发送信号 void main()EA = 1; /使能总中断ConfigUART(9600); /设置波特率为9600P1 = 0xff; /按键设置输入状态为1P2 = 0xff; /LED灯全亮 while(1)P1 = 0xfe; /矩阵键盘第一行为低 if(P13 = 0)SBUF = 1;delay(100); /第一列按下else if(P14 = 0) SBUF = 2;delay(100);/第二列按下else if(P15 = 0)SBUF = 3;delay(100);/第三列按下P1 = 0xfd; /矩阵键盘第二行为低if(P13 = 0)SBUF = 4;delay(100); else if(P14 = 0) SBUF = 5;delay(100);else if(P15 = 0) SBUF = 6;delay(100);P1 = 0xfb; /矩阵键盘第三行为低if(P13 = 0) SBUF = 7;delay(100); else if(P14 = 0) SBUF = 8;delay(100);else if(P15 = 0)SBUF = 9;delay(100); 单片机乙源程序#includesbit KEY = P10;unsigned char code dis=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/数字0-9void ConfigUART(unsigned int baud)/设置波特率SCON = 0x50;/模式选择TMOD &= 0x0f;/定时器模式选择TMOD |= 0x20; /定时器模式选择TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud;/定时器设置初值TL1 = TH1;/自动重装载ET1 = 0;/禁止定时器中断ES = 1;/启动串口中断TR1 = 1;/启动定时器void delay(int t) /延时函数int j;for(j = 0;j t; j +);unsigned int a = 0;/按键次数void InterruptUART() interrupt 4 /串口中断函数 if(RI) RI = 0; /手动清零接收标志位P2 = disSBUF; /数码管显示 if(TI) TI = 0; /手动清零发送标志位 void main(void) EA = 1;/总中断 ConfigUART(9600);/波特率9600P2 = 0x00;/数码管显示清零 while(1)KEY = 1; /按键输入状态为1if(KEY = 0) /判断按键按下SBUF = a+; /按键加一次delay(10000); 实验结果电路图图1 单片机之间的通信仿真图题目2：实验源程序#includeunsigned char *SendText;/定义指针变量发送的字符串unsigned char LenText;/发送的字符串长度unsigned char str1 = Name:ZhangDerongn;unsigned char str2 = No:5120141524n;unsigned char str3 = Class:BME1402n;unsigned char str4 = Sex:Fn;unsigned char str5 = Addr:SiChuan SuiNingn;unsigned char str6 = Errorn;void ConfigUART(unsigned int baud) /设置波特率SCON = 0x50;/模式选择TMOD &= 0x0f;/定时器模式选择TMOD |= 0x20; /定时器模式选择TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud;/定时器设置初值TL1 = TH1;/自动重装载ET1 = 0;/禁止定时器中断ES = 1;/启动串口中断TR1 = 1;/启动定时器void InterruptUART() interrupt 4 /串口中断函数 unsigned char cmd; /接收的数据 if(RI) RI=0; /手动清零接收标志位cmd = SBUF; switch(cmd) /判断接的数据 case 1: SendText = str1;LenText = sizeof(str1);TI = 1;break; case 2: SendText = str2;LenText = sizeof(str2);TI = 1;break; case 3: SendText = str3;LenText = sizeof(str3);TI = 1;break; case 4: SendText = str4;LenText = sizeof(str4);TI = 1;break; case 5: SendText = str5;LenText = sizeof(str5);TI = 1;break; default: SendText = str6;LenText = sizeof(str6);TI = 1;break; if(TI) TI = 0; /手动清零发送标志位 if(LenText 0)