串行通信的实现.doc

理学院School of Sciences单片机原理与应用课程设计报告学生姓名：学生学号：所在班级： 所在专业：实习成绩总评第一项第二项串行通信的实现摘 要本文主要介绍了单片机与PC 机串行通信的方法，设计了单片机与PC 机之间RS232 标准串行通信接口电路， 给出了单片机与PC机实现串行通信的软件设计方法。关键词串行通信；RS232 标准； 单片机AbstractThistextmainlyintroducestheserialcommunicationmethod between pc and singlechip Processor, thendesign the interface circuit according to RS232-standard, and providethesoftwaretorealizethisfunction.Key wordsserialcommunication;RS232-standard;singlechip引言近年来，单片机以其极高的性价比越来越多得在智能式仪表和工业过程控制中得到广泛的应用。但由于其本身资源有限，在一些复杂过程或功能较多的控制中就难以满足要求，需要将单片机的数据送到上一级的微机进行处理。因此实现上位机（PC机）与下位机（单片机）之间的数据可靠通信是必须要解决的主要问题之一，在数据传输量不大的情况下，按照RS232标准进行串行通信越来越多地服务于各种应用系统中。1.异步串行通信方式介绍串行方式是指数据的各位分时传送，只需要一根数据线，外加公共地线和若干条控制线。因为数据是一位一位分时传送到线路上的，所以对于一个字节数据，至少要分8次传送。串行传输比并行传输速度要低，但可以大大节省传输线路，且能进行远距离的信息数据传输。在进行串行通信时，需要计算机和外设之间共同遵守某种约定，即通信协议。EIA RS 232、RS 422 及RS 485 是串行通信的常用接口标准。RS 232是美国电子工业协会EIA (ElectronicIndustrialAssociation)和Bell公司一起开发，于1969年公布的通信协议。它适合传输速率在020kb/s范围内的通信，现已成为微机串行通信接口中广泛应用的一种标准。EIA-RS-232C 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了如下规定：在TxD 和RxD 上： 逻辑1(MARK)=-5V-15V逻辑0(SPACE)=+5 15V以上规定说明了RS-323C 标准对逻辑电平的定义。对于数据（信息码）：逻辑“1 ”（传号）的电平低于- 5 V ，逻辑“0 ”（空号）的电平高于+5V ，也就是当传输电平的绝对值大于5V 时，电路可以有效地检查出来，介于-5 +5V 之间的电压无意义，低于-15V 或高于+15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电平在(515)V之间。RS 232 标准规定，当数据传输速度小于020kb/s且电缆的电容负荷小于2500pF 时，传输距离小于15m。异步通信协议又称为起止异步协议。其特点是通信双方以一个字符作为数据传输单位，且发送方发送字符的时间间隔是不定的。在传输一个字符时以起始位开始，以停止位结束。2.RS232收发器设计由于RS232总线标准的电平值（逻辑“1”：5V15V；逻辑“0”：5V 15V）与TTL 电平（逻辑“1”：2.4V；逻辑“0”：0.5V）标准值不同，因此信号必须经过接口电路进行标准转换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如MC1488、SN75150 芯片可完成TTL 电平到E I A 电平的转换，而MC1489、SN75154 可实现EIA 电平到TTL电平的转换。设计中采用ICL232收发器芯片可完成TTL EIA 双向电平转换。ICL232收发器芯片构成电路如图1所示。3通信程序的设计3.1上位机通信程序设计上位机通讯软件可以采用MSComm(Microsoft Serial Communication)控件来实现，MSComm 是Microsoft 公司提供的简化Windows串行通信编程ActiveX控件，它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法，依据事先制定的双方通信协议来进行参数的设置，包括波特率、每帧信息的位数等。3.2单片机通信程序设计MCS 51单片机的串行口工作在方式1，即8 位异步串行通信方式，数据格式为10 位（1 位起始位，8 位数据位，1位停止位，无奇偶校验）。波特率由定时器1的溢出率决定。设计中使用的晶振频率为1 1 . 0 5 9 2 M H z ，波特率取为9600bps。4.结束语由PC机和单片机构成的通信系统在自动控制、数据采集等方面得到了广泛的应用，因此这种通信系统的研究和使用具有很大应用价值。以上所述的设计