双机通信实习报告

1、单片机课程设计报告书系部名称：学生姓名：专业名称：自动化班 级：时间： 双机通信系统设计一、设计要求：1.A机，B机互发信息； 2.显示接收到的信息。二、设计方案分析1、方案设计：系统电路设计思路、原因、框图、器材选择等等。系统电路设计思路：基本功能采集：实现参数，通信，基本显示形式；扩展功能：在实现基本部分基础上，扩展8路开关信号输入和8位开关量输出带LED灯显示，输出量由后端计算机给定。框图：发送端及接收端流程图： 器材选择：器件名称个数STC8952RC2晶振2电容（30PF、10uF）2、14位LED2电阻（200R、8.20K）9、1开关2拨码开关22、背景知识介绍：单片机系统标准型

2、89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的。在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器，可进行1000次擦写操作。全静态工作为033MHz，有3级程序存储器加密锁定，内含有128256字节的RAM、32条可编程的I/O端口、23个16位定时器/计数器，68级中断，此外有通用串行接口、低电压空闲模式及掉电模式。AT89C51相当于将8051中的4KB ROM换成相应数量的Flash存储器，其余结构、供电电压、引脚数量及封装均相同，使用时可直接替换。AT89C51在内部采用40条引脚的双列直插式封装，引脚排列如图所示： 图2（a）内部方式时钟电路 （b）外部方式时钟电路在自动化测量和

3、控制系统中，各台仪表之间需要不断地进行各种信息的交换和传输，这种信息的交换和传输是通过仪表的通信接口，按照一定的协议进行的。通信接口是各台仪表之间或者是仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置。计算机与外界的信息交换称为通信，常用的通信方式有两种：并行通信和串行通信。所谓并行通信是指数据的各位同时在多根数据线上发送或接收，其特点是传输信号的速度快，但所用的信号线较多，成本高，传输的距离较近。串行通信是指将构成字符的每个二进制数据位，依照一定的顺序逐位进行传送的通信方式，其特点是只用两条信号线（一条信号线，再加一条地线作为信号回路）即可完成通信，成本低，传输的距离较远。三、硬件设计：两个单片

4、机子系统如果共在一个电路板上或同处于一个机箱内，这是只要将两个单片机的TXD和RXD引出线交叉相连即可；若两子系统不在一个机箱内，且相距一定距离（几米或几十米），这时要采用RS-232C接口进行连接。串口通信LED接收显示STC89C52RCSTC89C52RCLED接收显示拨码开关拨码开关LED发送显示LED发送显示四位一体LED：1串行数据缓冲器（SBUF）接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。SBUF包括缓存寄存器和发送寄存器，以便能以全双工方式进行通信。此外，在接收寄存器之前还有移位寄存器，从而构成了串行接收的双缓冲结构，这样可以避免在数据接收过程中出现帧重叠错误。发送数据时，由于C

5、PU是主动的，不会发生帧重叠错误，因此发送电路不需要双重缓冲结构。在逻辑上，SBUF只有一个，它既表示发送寄存器，又表示接收寄存器，具有同一个单元地址99H。但在物理结构上，则有两个完全独立的SBUF，一个是发送缓冲寄存器SBUF，另一个是接收缓冲寄存器SBUF。如果CPU写SBUF，数据就会被送入发送寄存器准备发送；如果CPU读SBUF，则读入的数据一定来自接收缓冲器。即CPU对SBUF的读写，实际上是分别访问上述两个不同的寄存器。2串行控制寄存器（PCON）串行控制寄存器SCON用于设置串行口的工作方式、监视串行口的工作状态、控制发送与接收的状态等。它是一个既可以字节寻址又可以位寻址的8位

6、特殊功能寄存器。其格式如表1所示： 表1 串行口控制寄存器SCON位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSCONSM0SM1SM2RENTB8RB8T1R1SM2：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

7、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。SM0,SM1:串行口工作方式选择位，这两位组合成00，01，10，11对应于工作方式0、工作方式1、工作方式2、工作方式3。串行接口工作方式如表2：表2 串行工作方式SM0SM1工作方式功能波特率 0008位同步移位寄存器（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）3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

8、，再并行送入接收SBUF中。4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。波特率是用来表示串行通信数据传输快慢程度的物理量，定义为每秒钟传送的数据位数。 表3 特殊功能寄存器PCON的格式PCOND7D6D5D4D3D2D1D0位名称SMODGF1GF0PDIDL 5电源控制寄存器PCON波特率系数控制寄存器PCON的最高位为Smod，仅仅是最高位与串行口有关。在工作方式1工作方式3时，若SMOD=1，则串行口波特率增加一倍。若SMOD=0，波特率不加倍。系统复位时，SMOD=0。PCON字节地址为87H，不能位寻址

9、。PCON的格式如表36 波特率计算 串行口每秒钟发送（或接收）的位数称为波特率。设发送一位所需要的时间为T，则波特率为1/T。对于不同方式，得到的波特率的范围是不一样的，这是由定时器/计数器T1在不同方式下计数位数的不同所决定的。串行口工作在方式1或方式3时，常用定时器T1作为波特率发生器，关系式为：波特率=2SMOD(T1溢出率)/32。(1) C1+，C1-，C2+，C2-；外接电容端。(2) R1IN，R2IN：两路RS-232C电平信号输入端，可接传输线。(3) R1OUT，R2OUT：两路转换后的TTL电平输出端，可接单片机的RXD端。(4) T1OUT，T2OUT：两路转换后的R

10、S-232C电平信号输出端，可接传输线。(5) T1IN，T2IN：两路TTL电平输入端，可接单片机的TXD端。(6)Vs+，Vs-：分别经电容接电源和地。7整体电路设计四、软件设计：软件部分,主机先送AAH给从机，当从机接收到AAH后，向主机回答BBH。主机收到BBH后就把数码表TAB16中的10个数据送给从机，并发送检验和。从机收到16个数据并计算接收到数据的检验和，与主机发送来的检验和进行比较，若检验和相同则发送00H给主机；否则发送FFH给主机，重新接收。从机收到16个正确数据后送到一个数码管显示。1 串行通信软件实现（1）串行口工作于方式1；用定时器1产生9600bit/s的波特率，工作于方式2。（2）功能:将本机ROM中数码表TAB16中的16个数发送到从机,并保存在从机内部ROM中，从机收到这16个数据后送到一个数码管循环显示。（3）通信协议:主机首先发送连络信号(AAH),从机接收到之后返回一个连络信号(BBH)表示从机已准备好接收。（4）通信过程使用第九位发送奇偶校验位。（5）从机接收到一个数据后，立即进行奇偶校验，若数据没有错误，则