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51单片机串行通信

51单片机串行通信
51单片机串行通信

第一节串行通信概述

一、并行通信与串行通信

1.并行通信

并行通信是指所传送的数据各位同时进行传送。其优点是传送速

度快,缺点是传输线多,通信线路费用较高,并行传送适用于近距离、

传送速度高的场合。

2.串行通信

串行通信时,传送数据的各位按分时顺序一位一位地传送(例如

先低位、后高位)。其优点是传输线少,传送通道费用低,故适合长

距离数据传送。缺点是传送速度较低。

当通信的距离在30m以上时,应采用串行通信方式。

三、同步通信和异步通信

为了准确地发送、接收信息,发送者和接受者双方必须协调工作。这种协调方法,从原理上可分成两种:同步串行I/O和异步串行I/O。

1.异步通信方式

异步通信方式时,数据一帧一帧地传送,部需要同步时钟,实现简单。

在异步方式中,为了避免连续传送过程中的误差积累,每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步),字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间。

?有约定的帧格式;

?发送与接收之间的同步是利用每一帧的起、止信号来建立的;

?双方用各自的时钟控制发送与接收

2.同步通信方式

在同步通信中,在数据或字符开始传送前用同步字符(SYNC)来指示(常约定l一2个),由时钟来实现发送端和接收端同步,当检测到规定的同步字符后,接下来就连续按顺序传送数据。同步字符是一特定的二进制序列,在传送的数据中不会出现.

同步通信方式由于不采用起始和停止位,是在同步字符后可以接较大的数据区,同步字符所占部分很小,因此有较高的传送效率。

四、波特率

?在通信中发、接双方有两次约定

?字符格式————帧格式

?传送速率————波特率

波特率是通信双方对数据传送速率的约定,表示每秒钟传送二进制数码的位数,单位是bit/s。

假如数据传送的速率是120个字符/秒,每一个字符规定包含10个位(一个起始位、8个数据位和1个停止位),则传送的波特率为:

10×120=1200位/秒=1200波特(bps)

第二节MCS—51的串行通信接口

一、M CS-51串行口结构及工作原理

通用异步接收/发送器UART:计算机内串并转换

单片机内:两个独立的数据缓冲器SBUF

(一个用作接收,一个用作发送)以及发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器和输出控制门等组成。

用户可访问的三个地址单元:

SBUF:两个SBUF共用一个地址99H。发送SBUF只写不读,接收SBUF只读不写,由所用指令是发送还是接收来决定对个SBUF进行操作;

SCON:串行口控制寄存器

PCON:电源控制寄存器

10、SCON----串行通信控制寄存器

它是一个可寻址的专用寄存器,用于串行数据的通信控制,单元地址是98H,其结构格式如下:

?.注意:不管是否采用中断控制,数据发送前必须用软件将TI清零;接收数据后将RI清零;

11、PCON-----电源管理寄存器

PCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器,单元地址是87H,其结构格式如下:

第三节MCS—51串行通信接口的工作方式

MCS—51单片机的串行口为可编程口,可编程选择四种工作方式,其中方式0主要用于扩展并行输入输出口,方式1~方式3为异步串行通信方式。

一、方式0 (串行口作为扩展移位寄存器使用)

RXD(P3.0) 作为数据端输入/输出口

TXD(P3.1)提供移位脉冲输出。

数据的发送/接收以8位为一帧,低位在前,无起始位、奇偶位及停止位。

串行口工作方式0为同步移位寄存器输入输出方式,其数据传输波特率固定为foc/12。执行一条写SBUF 指令就开始发送;接收完成后8位数据进入SBUF。

Code:

Mov scon,#00h; 串行工作方式0

CLR ES; 关闭中断

MOV A,#80H;发光管从左边亮起

DELR: CLR P1.0; 关闭并行输出

MOV SBUF,A; 串行输出

JNB TI,$ 等待发送完成

SETB P1.0; 开启并行输出

ACALL DELAY 状态维持时间

CLR TI; 清发送中断标志

RR A; 发光组合右移

AJMP DELR; 循环继续

二、方式1 (只能用于双机通信,不能用于多机通信)

串行口工作在方式1,是作为10位异步通信接口,发送/接收的一帧数据包括10位:1位起始位,用0来标识,8位数据位(低位在前),1位停止位,用1来标识。其帧格式为:

方式1下的传送波特率是可变的.取决于定时器TI的溢出速率。

1.发送过程

当CPU执行任何一条写入SBUF的指今后,便启动串行口发送,发送的数据由TXD端输出。串行接口能自动地在数据的前后插入一位起始位和一位停止位,在发送移位脉冲的作用下依次从TXD端发送,发送完一帧信息时。发送中断标志TI置1,请求中断。

2.接收过程

当允许串行输入位REN置1后,CPU便以所选波特率的16倍速率采样RXD端电平。在没有信号到来之前,RXD端的状态为1。当在RXD端检测到从1到0的负跳变时,开始接收过程。

接收到的数据位移入接收缓冲器SBUF,直到停止位到来之后把停止位送入RB8中,并置位中断标志位RI,通知CPU从SBUF取走接收到的一个字符。

16分频计数器的16个状态把接收每位信息的时间分成16份,在每个位时间的第7、8、9个计数状态。从RXD端采样三次,至少两次相同的值才被确认,以确保输入的数据准确无误。

当一帧数据接收完毕,以下两个条件同时满足:

(1)RI=0,即上一帧数据接收完成时,RI=1的中断请求已被响应,SBUF中的数据已被取走;

(2)SM2=0或接收到停止位为1(方式1时停止位进入RB8)。

则这次接收才有效,将8位数据装入接收缓冲器SBUF,停止位装入RB8,井将RI置1,申请中断。否则数据将丢失。

三、方式2和方式3

串行口工作在方式2和方式3时,均为11位异步通信接口。由TXD发送,RXD接收。发送/接收的一帧11位信息组成为:l位起始位(0),8位数据位(低位在前),1位可编程位(第9数据位)和1位停止位(1)。发送时,可编程位(TB8)可设置为0或l,也可将奇偶位装入TB8,从而进行奇偶校验;接收时,可编程位送入SCON 中的RB8。帧格式如图:

方式2和方式3的工作原理类同,唯一的区别仅在于:

方式2的波特率=(2SMOD/64)· fosc

方式3的波特率=(2SMOD/32)·(T1溢出率)

方式2和方式3的发送和接收过程:

1.发送过程

发送前,先根据通信协议由软件设置SCON中的TB8:TB8=0为数据,TB8=1时为地址。

发送数据时,应先在SCON的TB8位中把第9位数据内容准备好:

SETB TB8

CLS TB8

当CPU执行一条写入SBUF的指令后,便立即启动发送器开始发送。串行口能自动地将TB8装入到第9位数据位的位置,再逐一由TXD端发送出去。发送完一帧信息时,置TI为1,请求中断。

2.接收过程

当REN=1时,CPU开始对RXD不断采样,采样速率为波特率的16倍,一旦检测到负跳变时,立即复位16分频计数器,并开始接收。位检测器在每一位的7、8、9状态时,对RXD端采样3个值,以采3取2的表决方法确定每位状态。当采至最后一位时,若以下2个条件满足,才将8位数据装入SBUF,第9位数据装入RB8并置位RI=1。

(1)RI=0,意味着SBUF中的数据已被取走,缓冲器为空;

(2)SM2=0或接收到的第9位数据位RB8=1时。

3.用第9位数据作奇偶校验位

方式2、方式3也可以像方式1一样用于点对点的异步通信。在数据通信中由于传输距离较远,数据信号在传送过程中会产生畸变,从而引起误码。通常可在通信软件上采取纠错措施。

如将作为第9位数据作奇偶校验位,将其置入TB8位一同发送。

四、串行通讯的波特率设计

串行口在不同的工作方式下。其波特率是不同的。

四、串行通讯的波特率设计

方式0的波特率= fosc/12

方式2的波特率=(2SMOD/64)· fosc

方式1的波特率=(2SMOD/32)·(T1溢出率)

方式3的波特率=(2SMOD/32)·(T1溢出率)

在方式0波特率固定:

每个机器周期发送或接收一位数据,因此波特率固定为fosc/12。

方式2波特率固定的:

其波特率=2SMOD×fosc/64,其中SMOD为波特率加倍位,它附设在电源控制寄存器PCON的最高

位,可由软件编程选择。

若SMOD=0,波特率=2SMOD×fosc/64 = fosc/64。

若SMOD=1,波特率=2SMOD×fosc/64 = fosc/32。

方式1和方式3的波特率可变,与定时器T1或T2的溢出率有关。51子系列中常用定时器Tl作为波特率发生器,这时方式1和方式3的波特率由定时器T1的溢出率和SMOD确定如下:

方式1和方式3的波特率=

当T1作为波特率发生器时,最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式(即方式2,且TCON的TR1=1,以启动定时器)。这时溢出率取决于TH1中的计数值。

T1 溢出率= fosc /{12×[256 -(TH1)]}

在单片机的应用中,常用的晶振频率为:12MHz和11.0592MHz。所以,选用的波特率也相对固定。常用的串行口波特率以及各参数的关系如表所示。

例5-1:选用定时器T1,工作方式2作波特率发生器,波特率为2400波特。已知fosc=11.0592MHz,求计数初值X。

解:设波特率控制位SMOD=0,不增倍时

X=256一(11.0592×106×20)/(384×2400)=0F4H

如果串行通信选用很低的波特率,设置定时器T1为方式0或方式l定时模式时,当T1产生溢出时,需要重装计数初值,故波特率会产生一定的误差。

串行口工作之前,应对其进行初始化,主要是设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。具体步骤如下:

?确定T1的工作方式(编程TMOD寄存器);

?计算T1的初值,装载TH1、TL1;

?启动T1(编程TCON中的TR1位);

?确定串行口控制(编程SCON寄存器);

串行口在中断方式工作时,要进行中断设置(编程IE、IP寄存器)。

51单片机与PC串口通讯

目录 第1章需求分析 ............................................................................................................................ - 1 - 1.1课题名称 (1) 1.2任务 (1) 1.3要求 (1) 1.4设计思想 (1) 1.5课程设计环境 (1) 1.6设备运行环境 (2) 1.7我在本实验中完成的任务 (2) 第2章概要设计 ............................................................................................................................ - 2 - 2.1程序流程图 (2) 2.2设计方法及原理 (3) 第3章详细设计 ............................................................................................................................ - 3 - 3.1电路原理 (3) 3.1.1STC89C52芯片 ............................................................................................................. - 3 -3.2串口通信协议 (4) 3.3程序设计 (5) 3.3.1主程序模块 .................................................................................................................... - 5 - 3.3.2串口通讯模块 ................................................................................................................ - 6 - 3.3.3控制部分文件 ................................................................................................................ - 8 - 3.3.4公共部分模块 .............................................................................................................. - 11 -3.4电路搭建 (12) 3.4.1电路原理图 .................................................................................................................. - 12 -第4章上位机关键代码分析 ...................................................................................................... - 12 - 4.1打开串口操作 (12) 4.2后台线程处理串口程序 (15) 4.3程序运行界面 (18) 第5章课程设计总结与体会 ...................................................................................................... - 19 -第6章致谢 .................................................................................................................................. - 19 -参考文献........................................................................................................................................... - 19 -

51单片机与PC串口间通讯设计与分析

51单片机与PC串口间通讯设计与分析 摘要:51单片机是一种集CPU,RAM,FLASH ROM,I/O接口和定时中断系统于一体的微型计算机。只要有外加电源和晶体振荡器就可以独立完成对数字信号的算术运算,逻辑控制,串行通信等功能。由于单片机具有体积小,重量轻,功耗低,功能强,价格低,可靠性好等诸多优点,因而在仪器仪表,家用电器,数据采集等一些嵌入式控制领域被广泛应用。 当需要处理较复杂数据或需要对多个采集数据进行综合处理以及需要进行集散控制时,单片机的算术运算和逻辑运算能力显的不足,这时往往需要借助计算机系统。将单片机采集的数据通过串行口传给PC机,由PC机高级语言或数据库语言进行处理,或者实现PC 机对远程单片机进行控制。因此,实现单片机与PC机之间的远程通信更具有实际意义。 关键词:单片机、PC机、发送数据、接收数据串行通信

目录 摘要------------------------------------------------------------------(1)1、绪论---------------------------------------------------------------------------(3) 1.1单片机的发展阶段-------------------------------------------------(3) 1.2单片机的发展趋势-------------------------------------------------(3) 1.3单片机的应用模式-------------------------------------------------(4) 1.4单片机与PC串口间通讯设计的应用--------------------------(5) 2、系统设计-------------------------------------------------------------------(6) 2.1设计思路-------------------------------------------------------------(6) 2.2系统组成-------------------------------------------------------------(6) 3、单元硬件电路设计-------------------------------------------------------(7) 3.1硬件的实现过程-----------------------------------------------------(7) 3.1.1 RS-232C总线标准-------------------------------------------(8) 3.2 RS-232接口电路----------------------------------------------------(9) 3.2.1 MAX-232接口电路------------------------------------------(9) 3.3 51单片机与PC机串行通信电路-----------------------------(11) 4、软件设计------------------------------------------------------------------(12) 4.1 软件设计和硬件设计的关系-----------------------------------(12) 4.2 程序设计-----------------------------------------------------------(13) 4.3程序运行后的结果------------------------------------------------(17) 5、结论-----------------------------------------------------------------------(18) 6、参看文献------------------------------------------------------------------(19)

51单片机与PC机通信资料

《专业综合实习报告》 专业:电子信息工程 年级:2013级 指导教师: 学生:

目录 一:实验项目名称 二:前言 三:项目内容及要求 四:串口通信原理 五:设计思路 5.1虚拟串口的设置 5.2下位机电路和程序设计 5.3串口通信仿真 六:电路原理框图 七:相关硬件及配套软件 7.1 AT89C51器件简介 7.2 COMPIN简介 7.3 MAX232器件简介 7.4友善串口调试助手 7.5 虚拟串口软件Virtual Serial Port Driver 6.9八:程序设计 九:proteus仿真调试 十:总结 十一:参考文献 一:实验项目名称:

基于51单片机的单片机与PC机通信 二:前言 在国内外,以PC机作为上位机,单片机作为下位机的控制系统中,PC机通常以软件界面进行人机交互,以串行通信方式与单片机进行积极交互,而单片机系统根据被控对象配置相应的前向,后向信息通道,工作时作为主控机测对象,作为被控机接受PC机监督,指挥,定期或受命向上位机提供对象及本身的工作状态信息。 目前,随着集成电路集成度的增加,电子计算机向微型化和超微型化方向发展,微型计算机已成为导弹,智能机器人,人类宇宙和太空和太空奥妙复杂系统不可缺少的智能部件。在一些工业控制中,经常需要以多台单片机作为下位机执行对被控对象的直接控制,以一台PC机为上位机完成复杂的数据处理,组成一种以集中管理、分散控制为特点的集散控制系统。 为了提高系统管理的先进性和安全性,计算机工业自动控制和监测系统越来越多地采用集总分算系统。较为常见的形式是由一台做管理用的上位主计算机(主机)和一台直接参与控制检测的下位机(单片机)构成的主从式系统,主机和从机之间以通讯的方式来协调工作。主机的作用一是要向从机发送各种命令及参数:二是要及时收集、整理和分析从机发回的数据,供进一步的决策和报表。从机被动地接受、执行主机发来的命令,并且根据主机的要求向主机回传相应烦人实时数据,报告其运行状态。 用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。同时,系统的更改和扩充极为容易。MCS-51系列单片机,由于内部带有一个可用于异步通讯的全双工的穿行通讯接口,阴齿可以很方便的构成一个主从式系统。 串口是计算机上一种非常通用的设备通讯协议,大多数计算机包容两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通过用的通讯协议,很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时串口通讯协议也可以用于获取远程采集设备数据。所以,深入的理解学习和研究串口通信相关知识是非常必要的。此次毕业设计选题为“PC机与MCS-51单片机的串口通讯”,使用51单片机来实现一个主从式

基于51单片机的USB键盘设计与实现

三江学院 本科生毕业设计(论文)题目基于51单片机的USB键盘设计与实现高职院院(系)电气工程及其自动化专业 学生姓名梁邱一学号 G105071013 指导教师孙传峰职称讲师 指导教师工作单位三江学院 起讫日期 2013年12月10日至2014年4月12日

摘要 随着计算机技术的不断更新和多媒体技术的快速发展,传统的计算机外设接口因为存在许多缺点已经不能适应计算机的发展需要。比起传统的AT,PS/2,串口,通用串行总线USB,具有速度快,使用方便灵活,易于扩展,支持即插即用,成本低廉等一系列优点,得到了广泛的应用。 本论文阐述了51系列单片机和USB的相关内容,详细介绍了系统的一些功能设计,包括硬件设计和软件设计。在程序调试期间用简单的串口通信电路,通过串口调试助手掌握了USB指令的传输过程,这对整个方案的设计起到了很大的指导作用。论文以单片机最小系统配合模拟键盘组成的USB键盘硬件系统,通过对D12芯片的学习与探索,在其基本命令接口的支持下,结合硬件进行相应的固件程序设计,使其在USB协议下,实现USB模块与PC的数据通信,完成USB键盘的功能模拟。 总结论文研究工作有阐述USB总线的原理、对本设计的系统要求作出了分析、根据要求选定元件和具体编程方案、针对系统所要实现的功能对相关芯片作了详细介绍以及在硬件部分设计了原理图。 关键词:USB;D12;PC

Abstract With the rapid development of computer technology and multimedia technology constantly updated, traditional computer peripheral interface because there are many shortcomings have been unable to meet the development needs of the https://www.wendangku.net/doc/ec2274484.html,pared to traditional AT, PS / 2, serial, Universal Serial Bus USB, with fast, flexible and easy to use, easy to expand, support Plug and Play, a series of advantages, such as low cost, has been widely used. This paper describes the 51 series and USB related content, detailing some of the features of the system design, including hardware and software design.During debugging a simple serial communication circuit, through the serial port debugging assistant master USB transfer instructions, which designed the entire program has played a significant role in guiding.Thesis smallest single-chip system consisting of analog keyboard with a USB keyboard hardware system, by learning and exploration D12 chips, with the support of its basic command interface, in conjunction with the corresponding hardware firmware design, making it in the USB protocol, USB module data communication with the PC, the USB keyboard to complete the functional simulation. This paper summarizes research work has elaborated the principle of the USB bus, the system is designed to require the analysis, components and solutions based on the specific requirements of the selected programming for the system to achieve the function of the relevant chips are described in detail in the hardware part of the design as well as the principle of Figure. Keywords:USB;D12;PC

MCS-51单片机串行接口

第七章MCS-51单片机串行接口 第一节串行通信的基本概念 (一)学习要求 1.掌握串行通信的基本概念。 2. 掌握异步通信和同步通信的区别。 (二)内容提要 一:基本概念及分类 串行通信是将数据的各位一位一位地依次传送。适合于计算机之间、计算机与外部设备之间的远距离通信。 串行通信从传输方式分为: 单工方式、半双工方式、全双工方式。 从接收方式来说,串行通信有两种方式: 异步通信方式、同步通信方式。 二:串行口的功能 MCS-51单片机中的异步通信串行接口能方便地与其他计算机或传送信息的外围设备(如串行打印机、CPU终端等)实现双机、多机通信。 串行口有4种工作方式,见表7-1。方式0并不用于通信,而是通过外接移位寄存器芯片实现扩展并行I/O接口的功能。该方式又称为移位寄存器方式。方式1、方式2、方式3都是异步通信方式。方式1是8位异步通信接口。一帧信息由10位组成,其格式见图7-2a。方式1用于双机串行通信。方式2、方式3都是9位异步通信接口、一帧信息中包括9位数据,1位起始位,1位停止位,其格式见图7-2b。方式2、方式3的区别在于波特率不同,方式2、方式3主要用于多机通信,也可用于双机通信。 表7-1 (三)习题与思考题 1、什么是并行通信?什么是串行通信?各有何优缺点? 答:并行通信指数据的各位同时传输的通信方式,串行通信是指各位数据逐位顺序传输的通信方式。 2、什么是异步通信?什么是同步通信?各有何优缺点? 3、什么是波特率?某异步串行通信接口每分钟传送1800个字符,每个字符由11位组成,请计算出传送波特率。 第二节MCS-51串行接口的组成 (一)学习要求

基于51单片机的串口通讯系统课程设计论文

引言 人类社会已经进入信息化时代,信息社会的发展离不开电子产品的进步。单片机的出现使人类实现利用编程来代替复杂的硬件搭建电路,它靠程序运行,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性! 单片机应用的主要领域非常广,智能化家用电器、办公自动化设备商业营销设备、工业自动化控制、智能化仪表、智能化通信产品、汽车电子产品、航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。 单片机应用的意义不仅在于它的广阔围及所带来的经济效益,更重要的意义在于,单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能,正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID调节,现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。随着单片机应用的推广,微控制技术将不断发展完善。 电路的集成化不仅对硬件电路的设计相关,与电路的布局同样相关。印刷版的出现使得电路产品更加规,体积更小。Protel99se是一款专业的绘制电路及印刷版的软件,近年来的不断升级使得其功能更加完善,出现了Altium Designer 、Protel DXP等升级版本。

汇编语言实现串口通信(PC和单片机间)教学文案

8.用C语言或汇编语言实现串口通信(PC和单片机间) 上位机和下位机的主从工作方式为工业控制及自动控制系统所采用。由于PC 机分析能力强、处理速度更快及单片机使用灵活方便等特点,所以一般都将PC 机作为上位机,单片机作为下位机,二者通过RS-232或者RS-485接收、发送数据和传送指令。单片机可单独处理数据和控制任务,同时也将数据传送给PC机,由PC机对这些数据进行处理或显示 1 硬件电路的设计 MCS-51单片机有一个全双工的串行通讯口UART,利用其RXD和TXD与外界进行通信,其内部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF,可同时发送和接收数据。所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯。单片机串口有3条引线:TXD(发送数据),RXD(接收数据)和GND(信号地)。因此在通信距离较短时可采用零MODEM方式,简单三连线结构。IBM-PC机有两个标准的RS-232串行口,其电平采用的是EIA电平,而MCS-51单片机的串行通信是由TXD(发送数据)和RXD(接收数据)来进行全双工通信的,它们的电平是TTL电平;为了PC机与MCS-51 机之间能可靠地进行串行通信,需要用电平转换芯片,可以采用MAXIM公司生产的专用芯片MAX232进行转换。电路如图1所示。硬件连接时,可从MAX232中的2路发送器和接收器中任选一路,只要注意发送与接收的引脚对应关系即可。接口电路如图3.5所示。

总体设计按照整体设计思路方案绘制原理图如下所示: 2 系统软件设计 软件设计分上位机软件设计和下位机软件设计。这两部分虽然在不同的机器上编写和运行,但它们要做的工作是对应的:一个发送,另一个接收。为了保证数据通信的可靠性,要制定通信协议,然后各自根据协议分别编制程序。现约定通信协议如下:PC机和单片机都可以发送和接收。上位机和下位机均采用查询方式发送控字符和数据、中断方式接收控制字符和数据。采用RS-232串口异步通信, 1上位PC机与下位单片机异步串行通信的通信协议

基于51单片机的简易逻辑分析仪设计

本科生毕业设计报告学院物理与电子工程学院专业电子信息工程 设计题目:基于51单片机的 简易逻辑分析仪设计 学生姓名 指导教师 (姓名及职称) 班级 学号 完成日期:年月

基于51单片机的简易逻辑分析仪设计 物理与电子工程学院电子信息工程 [摘要]本设计完成了一种能进行数字电路中多路数据测试的简易逻辑分析仪。它以51单片机控制核心,数模转换器为逻辑信号门限电平控制电路,用按键和 12864LCD作为人机交互界面,采用C51进行模块化编程,实现了四路信号的测试,具有成本低,使用方便等特点。 [关键词]数字电路单片机数模转换器逻辑分析仪 1 设计任务与要求 本设计的主要任务及参数指标是:数据位数4位,存储深度80字;数据速率最高1kHz;输入阻抗大于50kΩ;逻辑信号门限电平在1.0V~4.0V 范围内按8级任意设定。 2 设计方案 本系统采用51单片机为控制核心,系统由单片机系统、逻辑电平控制、按键、LCD显示、系统电源等模块构成。被测数据输入到逻辑电平控制模块,然后进行单片机进行测试,按键用于控制逻辑信号门限电平的大小,系统电源为各模块供电,各模块的供电电压为5V。

图1 系统框图 3 设计原理分析 3.1 单片机系统电路设计 图2 单片机系统电路 单片机系统为逻辑分析仪的核心,负责控制逻辑分析仪的逻辑电平、检测按键并驱动LCD 进行显示。单片机系统电路如图2所示,由晶体振荡器Y1、电容C3和C4构成振荡器电路,为单片机提供时钟信号。电容C1、电阻R2和R1、按键KEY1构成单片机复位电路,高电平复位,当按键KEY1按下的时间超过2个机器周期以上时,单片机就执行复位操作。EA 接高电平,单片机首先访问内部程序存储器。J1为1KΩ的排阻,作为P0口的外部上拉电阻。在硬件制作时为了方便单片机的测试和功能的扩展,把所有的I/O 口均通过排针引出。 EA/VP 31X119X218RESET 9 RD 17WR 16 INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27 28 PSEN 29 ALE/P 30TXD 11RXD 10U18051 P10 P11P12P13P14P15P16P17P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27 123456789J1 1K +5 Y112M +5 RXD TXD RD WR T0T1INT0INT1C3 22p F C4 22p F R28.2K C110u F +5 12J6CON2 KEY1SW2 R1100 . .

基于51单片机的双机串行通信

机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别:电子通信工程系 班级: xxxxxx 学号: 13xxxxxxxxx : xxxxxxx 2015年12月

基于51单片机的双机串行通信 摘要:串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中,使用通信协议进行通信。 关键字:通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理; 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用; 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规; 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求: 两片单片机之间进行串行通信,A机将0x06发送给B机,在B机的数码管上静态显示1,B机将0~f动态循环发送到A机,并在其数码管上显示。 3.设计方案: 软件部分,通过通信协议进行发送接收,A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机(B机静态显示),当从机接收到后,向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计 1.51单片机串行通信功能 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。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的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。串行通信的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。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下:

C51单片机和电脑串口通信电路图

C51单片机和电脑串口通信电路图与源码 51单片机有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件,比如电脑的串口是RS232电平的,而单片机的串口是TTL电平的,两者之间必须有一个电平转换电路,我们采用了专用芯片MAX232进行转换,虽然也可以用几个三极管进行模拟转换,但是还是用专用芯片更简单可靠。我们采用了三线制连接串口,也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线:第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。这是最简单的连接方法,但是对我们来说已经足够使用了,电路如下图所示,MAX232的第10脚和单片机的11脚连接,第9脚和单片机的10脚连接,第15脚和单片机的20脚连接。 串口通讯的硬件电路如上图所示 在制作电路前我们先来看看要用的MAX232,这里我们不去具体讨论它,只要知道它是TTL和RS232电平相互转换的芯片和基本的引脚接线功能就行了。通常我会用两个小功率晶体管加少量的电路去替换MAX232,可以省一点,效果也不错,下图就是MAX232的基本接线图。

按图7-3加上MAX232就可以了。这大热天的拿烙铁焊焊,还真的是热气迫人来呀:P串口座用DB9的母头,这样就可以用买来的PC串口延长线进行和电脑相连接,也可以直接接到电脑com口上。

为了能够在电脑端看到单片机发出的数据,我们必须借助一个WINDOWS软件进行观察,这里我们利用一个免费的电脑串口调试软件。本串口软件在本网站https://www.wendangku.net/doc/ec2274484.html,可以找到 软件界面如上图,我们先要设置一下串口通讯的参数,将波特率调整为4800,勾选十六进制显示。串口选择为COM1,当然将网站提供的51单片机实验板的串口也要和电脑的COM1连接,将烧写有以下程序的单片机插入单片机实验板的万能插座中,并接通51单片机实验板的电源。

51单片机与串口通信(含代码)

51单片机与串口通信(含代码) 串口调试 1. 发送:向总线上发命令 2. 接收:从总线接收命令,并分析是地址还是数据。 3. 定时发送:从内存中取数并向主机发送. 经过调试,以上功能基本实现,目前可以通过上位机对单片机进行实时控制。 程序如下: //这是一个单片机C51串口接收(中断)和发送例程,可以用来测试51单片机的中断接收 //和查询发送,另外我觉得发送没有必要用中断,因为程序的开销是一样的 #i nclude #i nclude #i nclude #define INBUF_LEN 4 //数据长度 unsigned char inbuf1[INBUF_LEN]; unsigned char checksum,count3 , flag,temp,ch; bit read_flag=0; sbit cp=P1^1; sbit DIR=P1^2; int i; unsigned int xdata *RAMDATA; /*定义RAM地址指针*/ unsigned char a[6] ={0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66} ; void init_serialcomm(void) { SCON=0x50; //在11.0592MHz下,设置串行口波特率为9600,方式1,并允许接收

PCON=0x00; ES=1; TMOD=0x21; //定时器工作于方式2,自动装载方式TH0=(65536-1000)%256; TL0=(65536-1000)/256; TL1=0xfd; TH1=0xfd; ET0=1; TR0=1; TR1=1; // TI=0; EA=1; // TI=1; RAMDATA=0x1F45; } void serial () interrupt 4 using 3 { if(RI) { RI=0; ch=SBUF; TI=1; //置SBUF空 switch(ch) { case 0x01 :printf("A"); TI=0;break; case 0x02 :printf("B"); TI=0;break; case 0x03 :printf("C"); TI=0;break; case 0x04 :printf("D"); TI=0;break; default :printf("fg"); TI=0;break; } }

基于51单片机的双机串行通信

河南机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别:电子通信工程系 班级:xxxxxx 学号:13xxxxxxxxx 姓名:xxxxxxx 2015年12月

基于51单片机的双机串行通信 摘要:串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中,使用通信协议进行通信。 关键字:通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理; 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用; 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规范; 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求: 两片单片机之间进行串行通信,A机将0x06发送给B机,在B机的数码管上静态显示1,B机将0~f动态循环发送到A机,并在其数码管上显示。 3.设计方案: 软件部分,通过通信协议进行发送接收,A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机(B机静态显示),当从机接收到后,向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计

1.51单片机串行通信功能 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。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的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。串行通信的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。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下: 图1.AT89C51(52) (1)数据缓冲器(SBUF) 接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。有两个,一个缓存,另一个接受,

51单片机usart通信程序(有CRC校验)

#include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //uchar const table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uchar p[]={0x01,0x03,0x25,0x23,0x00,0x01}; /* CRC 高位字节值表*/ uchar const crchi[] = { 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0/**/, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40 } ; /* CRC低位字节值表*/ uchar const crclo[] = { 0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06/**/, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,

基于51单片机串行通信的无线发射极和接收机设计

基于51单片机串行通信的无线发射极和接收机设计---- 1 概述 1.1 课题的目的、背景和意义 最近几年来,由于无线接入技术需求日益增大,以及数据交换业务(如因特 网、电子邮件、数据文件传输等)不断增加,无线通信和无线网络均呈现出指数增 加的趋势。有力的推动力无线通信向高速通信方向发展。然而,工业、农业、车载 电子系统、家用网络、医疗传感器和伺服执行机构等无线通信还未涉足或者刚刚涉 足的领域,这些领域对数据吞吐量的要求很低,功率消耗也比现有标准提供的功率 消耗低。此外,为了促使简单方便的,可以随意使用的无线装置大量涌现,需要在 未来个人活动空间内布置大量的无线接入点,因而低廉的价格将起到关键作用。为 降低元件的价格,以便这些装置批量生产,所以发展了一个关于这种网络的标准方案。Zigbee就是在这一标准下一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输的无线网 络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。 对于这种短距离、低功耗、低数据传输无线技术,它不仅在工业、农业、军 事、环境、医疗等传统领域有着巨大的应用价值,未来应用中还可以涉及人类日常 生活和社会生产活动的所有领域。由于各方面的制约,这种技术的大规模商业应用 还有待时日,但已经显示出了非凡的应用价值,相信随着相关技术的发展和推进, 一定会得到更广泛应用。 1.2国内外无线技术相关现状及Zigbee现状 无线通信从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段: 第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子 管技术,至该阶段末期出现才出现150MHVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

【最新编排】基于51单片机的DHT11串口通讯

//****************************************************************// // DHT 使用范例 //单片机 AT89S5 或 STC89C5 RC // 功能 串口发送温湿度数据波特率 9600 //硬件连接 P .0口为通讯口连接DHT ,DHT 地电源和地连接单片机地 电源和地 单片机串口加MAX 3 连接电脑 // 公司 济南联诚创发科技有限公司 //****************************************************************// #include #include // typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量 */ typedef signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量 */ typedef unsigned int U 6; /* defined for unsigned 6-bits integer variable 无符号 6位整型变量 */ typedef signed int S 6; /* defined for signed 6-bits integer variable 有符号 6位整型变量 */ typedef unsigned long U3 ; /* defined for unsigned 3 -bits integer variable 无符号3 位整型变量 */ typedef signed long S3 ; /* defined for signed 3 -bits integer variable 有符号3 位整型变量 */ typedef float F3 ; /* single precision floating point variable (3 bits) 单精度浮点数 3 位长度 */ typedef double F64; /* double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数 64位长度 */ // #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define Data_0_time 4 //----------------------------------------------// //----------------IO口定义区--------------------// //----------------------------------------------// sbit P _0 = P ^0 ; sbit P _ = P ^ ; sbit P _ = P ^ ; sbit P _3 = P ^3 ;

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