最新双机间波特率可选的串行通信设计与调试22683220

双机间波特率可选的串行通信设计与调试

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项目任务书

题目：双机间波特率可选的串行通信

双机间波特率可选的串行通信设计与调试

摘要

双机通信的实质就是解决两单片机串行通信问题。针对于89C51单片机全双工异步串行通信口，我们采用单片机直接交叉互连的串行通信方式。考虑到本设计应用于短距离传输、两单片机具有相同的数据格式及电平且为使设计简单，我们最终决定本系统采用方式一单片机直接交叉连接的串行通信方式，上位机发送的数据由串行口TXD端输出，直接由下位机的串行口数据接收端RXD接收。如果串口通信线路过长，可考虑采用RS523标准，使用MAX232芯片进行TTL和RS232的电平转换，以延长传输距离。为了减少波特率误差，使用11.592MHz的晶振。

关键字：51单片机串行通信波特率可选

目录

一引言

1.1课题来源及意义 (1)

1.2研究现状及趋势 (1)

二系统设计 (2)

2.1概述 (2)

2.2方案比较确定 (8)

三电路设计与调试 (9)

3.1设计方案 (9)

3.2软件仿真 (9)

四总结 (12)

参考文献 (13)

附录 (15)

一引言

1.1 课题来源及意义

随着电子技术的飞速发展，单片机也步如一个新的时代，越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。

对于一些场合，比如：复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计，可以得到极高灵活性与性能价格比，因此，多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路，单片机技术作为计算机技术的一个重要分支,由于单片机体积小,系统运行可靠,数据采集方便灵活,成本低廉等优点,在通信中发挥着越来越重要的作用。但在一些相对复杂的单片机应用系统中,仅仅一个单片机资源是不够的,往往需要两个或多个单片机系统协同工作。这就对单片机通信提出了更高要求。

1.2 研究现状及趋势

单片机之间的通信可以分为两大类：并行通信和串行通信。串行通信传输线少，长距离传输时成本低，且可以利用数据采集方便灵活，成本低廉等优点，在通信中发挥着越来越重要的作用。所以本系统采用串行通信来实现单片机之间可靠的，有效的数据交换。

二系统设计

2.1概述

2.1.1 串行通信的特点

在远程通信和计算机科学中，串行通信是指在计算机总线或其他数据通道上，每次传输一个位元数据，并连续进行以上单次过程的通信方式。与之对应的是并行通信，它在串行端口上通过一次同时传输若干位元数据的方式进行通信。一位接一位地顺序传送。这样一个字节的数据要分8次由低位到高位按顺序一位位地传送。由此可见，串行通信的特点如下：1、节省传输线，这是显而易见的。尤其是在远程通信时，此特点尤为重要。这也是串行通信的主要优点；2、数据传送效率低。与并行通信比，这也这是显而易见的。这也是串行通信的主要缺点。

串行通信被用于长距离通信以及大多数计算机网络，在这些应用场合里，电缆和同步化使并行通信实际应用面临困难。凭借着其改善的信号完整性和传播速度，串行通信总线正在变得越来越普遍，甚至在短程距离的应用中，其优越性已经开始超越并行总线不需要串行化元件等缺点。

单片机双机之间的串行通信设计

专业方向课程设计报告 题目：单片机双机之间的串行通信设计

单片机双机之间的串行通信设计 一．设计要求： 两片单片机利用串行口进行串行通信：串行通信的波特率可从键盘进行设定，可选的波特率为1200、2400、4800和9600bit/s。 二、方案论证： 方案一：以两片51单片机作为通信部件，以4*4矩阵键盘作为数据输入接口，通过16个不同键值输入不同的信息，按照51单片机的方式3进行串口通信，从机采用中断

方式接收信息并按照通信协议改变波特率或者用I/O口输出、CD4511译码、数码管显示相关数据，整个系统的软件部分采用C语言编写。 方案二：整个系统的硬件设计与方案一样，但是通信方式采用方式一进行通信，主从机之间的访问采用查询方式，数据输出直接由单片机的译码程序输出译码数据，同时软件编写采用汇编语言。 两种方式从设计上来说各有特色，而且两种方式都应该是可行的。方案一中按照方式三通信可以输出九位数据而方式一只能输出八位数据，但就本题的要求来说方式一就可以了。主从机之间的交流采用中断方式是一种高效且保护单片机的选择，但是相比之下本人对查询方式的理解更好一些。数码管的显示若采用CD4511译码则直接输出数据就可以了，但是这样会增加硬件陈本，而且单片机的资源大部分都还闲置着，所以直接编写一段译码程序是比较好的做法。另外在软件编写上,采用C语言在后续设计中对硬件的考虑稍少一些，换言之采用汇编可以使自己对整个通信过程及单片机的部分结构有更清晰地认识所以综合考虑采用方案二。 三、理论设计： 采用AltiumDesigner绘制的原理图（整图）

本系统主要包括五个基本模块：单片机最小系统（包括晶振电路、电源、复位电路及相关设置电路）、4*4矩阵键盘、功能控制电路、数据显示电路、波特率更改指示电路。 本设计的基本思路是通过控制口选择将要实现的功能，然后矩阵键盘输入数据，单片机对数据进行处理（加校验码、设置功能标志位），然后与从机握手，一切就绪之后后就开始发送数据，然后从机对接收数据校验，回发校验结果，主机根据校验结果进行下一步动作，或者重发，或者进入下一 数据的发送过程，然后按照此过程不段循环，直到结束。 晶振电路提供脉冲，加上复位电路，将 EA接入高电电平选择片内程序存储器。 这是一个单片机能够工作的最低设置。

微机原理课程设计报告-双机串行通信

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：学号： 专业班级： 课程名称：微型计算机原理及应用技术学年学期：2 0 1 2 —2 0 1 3 学年第一学期 指导教师： 2 0 1 3 年1 月

课程设计成绩评定表

目录 一、设计题目 (1) 二、设计目的 (1) 三、设计原理及方案 (1) 1、8251A的基本性能 (1) 2、8251A的内部结构 (1) 3、8251外部引脚图 (2) 4、8251A的编程 (2) 5、8251A的初始化 (3) 四、实现方法 (5) 1、程序流程图如下： (5) 2、连线图 (5) 3、8251A操作过程流程图 (7) 4、试验程序（见附录） (7) 五、实施结果 (7) 六、改进意见及建议 (7) 七、个人所做贡献 (8) 八、设计体会 (8) 九、同组成员名单 (8) 十、附录 (9)

一、设计题目 双机通过两台试验箱串行通讯 二、设计目的 1、掌握8088/86实验串行口通信的方法。 2、了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。 3、学习串行口通讯程序编写方法。 三、设计原理及方案 1、8251A的基本性能 8251A是可编程的串行通信接口芯片，基本性能有： （1）．两种工作方式：同步方式，异步方式。同步方式下，波特率为064K，异步方式下，波特率为0~19.2K。 （2）．同步方式下的格式 每个字符可以用5、6、7或8位来表示，并且内部能自动检测同步字符，从而实现同步。除此之外，8251A也允许同步方式下增加奇/偶校验位进行校验。 （3）．异步方式下的格式 每个字符也可以用5、6、7或8位来表示，时钟频率为传输波特率的1、16或64倍，用1位作为奇/偶校验。1个启动位。并能根据编程为每个数据增加1个、1．5个或2个停止位。可以检查假启动位，自动检测和处理终止字符。 （4）．全双工的工作方式 （5）．提供出错检测 2、8251A的内部结构 发送器由发送缓冲器和发送 控制电路两部分组成。接收器由接 收缓冲器和接收控制电路两部分 组成。数据总线缓冲器，读/写控 制电路，调制解调控制电路。 8251A 内部结构图

51单片机串口通信及波特率设置

51单片机串口通信及波特率设置 MCS-51单片机具有一个全双工的串行通信接口，能同时进行发送和接收。它可以作为UART（通用异步接收和发送器）使用，也可以作为同步的移位寄存器使用。 1. 数据缓冲寄存器SBUF SBUF是可以直接寻址的专用寄存器。物理上，它对应着两个寄存器，即一个发送寄存器一个接收寄存器，CPU写SBUF就是修改发送寄存器；读SBUF就是读接收寄存器。接收器是双缓冲的，以避免在接收下一帧数据之前，CPU未能及时的响应接收器的中断，没有把上一帧的数据读走而产生两帧数据重叠的问题。对于发送器，为了保持最大的传输速率，一般不需要双缓冲，因为发送时CPU是主动的，不会产生重叠问题。 2. 状态控制寄存器SCON SCON是一个逐位定义的8位寄存器，用于控制串行通信的方式选择、接收和发送，指示串口的状态，SCON即可以字节寻址也可以位寻址，字节地址98H，地址位为98H~9FH。它的各个位定义如下： MSB LSB SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0和SM1是串口的工作方式选择位，2个选择位对应4种工作方式，如下表，其中Fosc是振荡器的频率。 SM0 SM1 工作方式功能波特率 0 0 0 8位同步移位寄存器Fosc/12 0 1 1 10位UART 可变 1 0 2 11位UART Fosc/64或Fosc/32 1 1 3 11位UART 可变 SM2在工作方式2和3中是多机通信的使能位。在工作方式0中，SM2必须为0。在工作方式1中，若SM2=1且没有接收到有效的停止位，则接收中断标志位RI不会被激活。在工作方式2和3中若SM2=1且接收到的第9位数据（RB8）为0，则接收中断标志RB8不会被激活，若接收到的第9位数据（RB8）为1，则RI置位。此功能可用于多处理机通信。 REN为允许串行接收位，由软件置位或清除。置位时允许串行接收，清除时禁止串行接收。 TB8是工作方式2和3要发送的第9位数据。在许多通信协议中该位是奇偶位，可以按需要由软件置位或清除。在多处理机通信中，该位用于表示是地址帧还是数据帧。 RB8是工作方式2和3中接收到的第9位数据（例如是奇偶位或者地址/数据标识位），在工作方式1中若SM2=0，则RB8是已接收的停止位。在工作方式0中RB8不使用。 TI 为发送中断标志位，由硬件置位，软件清除。工作方式0中在发送第8位末尾由硬件置位；在其他工作方式时，在发送停止位开始时由硬件置位。TI=1时，申请中断。CPU 响应中断后，发送下一帧数据。在任何工作方式中都必须由软件清除TI。 RI为接收中断标志位，由硬件置位，软件清除。工作方式0中在接收第8位末尾由硬件置位；在其他工作方式时，在接收停止位的中间由硬件置位。RI=1时，申请中断，要求CPU取走数据。但在工作方式1中，SM2=1且未接收到有效的停止位时，不会对RI置位。在任何工作方式中都必须由软件清除RI。 系统复位时，SCON的所有位都被清除。 控制寄存器PCON也是一个逐位定义的8位寄存器，目前仅仅有几位有定义，如下所示：MSB LSB

双机间的串口双向通信(DOC)

单片机原理与应用课程设计任务书

单片机原理与应用学年设计说明书 学院名称：计算机与信息工程学院 班级名称： 学生姓名： 学号：2012211369 题目：双机间的串口双向通信 指导教师 姓名： 起止日期：2014.12.29至2015.1.4

一、绪论 随着电子技术的飞速发展，单片机也步如一个新的时代，越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。 对于一些场合，比如：复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计，可以得到极高灵活性与性能价格比，因此，多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路，单片机技术作为计算机技术的一个重要分支,由于单片机体积小,系统运行可靠,数据采集方便灵活,成本低廉等优点,在通信中发挥着越来越重要的作用。 但在一些相对复杂的单片机应用系统中,仅仅一个单片机资源是不够的,往往需要两个或多个单片机系统协同工作。这就对单片机通信提出了更高要求。 单片机之间的通信可以分为两大类：并行通信和串行通信。串行通信传输线少，长距离传输时成本低，且可以利用数据采集方便灵活，成本低廉等优点，在通信中发挥着越来越重要的作用。所以本系统采用串行通信来实现单片机之间可靠的，有效的数据交换。 二、相关知识 2.1 双机通信介绍 两台机器的通信方式可分为单工通信、半双工通信、双工通信，他们的通信原理及通信方式为： 单工通信：是指消息只能单方向传输的工作方式。单工通信信道是单向信道，发送端和接收端的身份是固定的，发送端只能发送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能发送信息，数据信号仅从一端传送到另一端，即信息流是单方向的。通信双方采用单工通信属于点到点的通信。根据收发频率的异同，单工通信可分为同频通信和异频通信。 半双工通信：这种通信方式可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替地进行。也就是说，通信信道的每一段都可以是发送端，也可以是接端。但同一时刻里，信息只能有一个传输方向。如

双机串行通信的设计与实现

双机串行通信的设计与实现 一、设计要求 1.单机自发自收串行通信。接收键入字符，从8251A的发送端发送，与同一个8251A的接收端接收，然后在屏幕上显示出来。 2.双机串行通信，在一台PC机键入字符，从8251A的发送端发送给另一台PC机，另一台PC机的8251A的接收端接收，然后在屏幕上显示出来。 二、所用设备 IBM-PC机两台（串行通信接口8251A两片，串行发送器MC1488和串行接收器MC1489各两片，定时器/计数器8253，终端控制器8259等），串口线一根 串行直连电缆用于两台台电脑通过串行口直接相连，电缆两 端的插头都是9 针的母插头： 三、硬件方案 1.设计思想 计算机传输数据有并行和串行两种模式。在并行数据传输方式中，使用8条或更多的导线来传送数据，虽然并行传送方式的速度很快，但由于信号的衰减或失真等原因，并行传输的距离不能太长，在串行通信方式中，通信接口每次由CPU得到8位的数据，然后串行的通过一条线路，每次发送一位将该数据放送出去。 串行通信采用两种方式：同步方式和异步方式。同步传输数据时，一次传送一个字节，而异步传输数据是一次传送一个数据块。 串口是计算机上一种非常通用设备串行通信的协议。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）

的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配： RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。 IBM PC及其兼容机提供了一种有较强的硬件依赖性，但却比较灵活的串行口I/O的方法，即通过INT 14调用ROM BIOS串行通信口的例行程序。该例行程序。该例行程序包括将串行口初始化为指定的字节结构和传输速率，检查控制器的状态，读写字符等功能。 14号中断的功能总结如下： 串行口服务(Serial Port Service——INT 14H) 00H —初始化通信口03H —读取通信口状态 01H —向通信口输出字符04H —扩充初始化通信口 02H —从通信口读入字符 (1)、功能00H：初始化通信口 入口参数：AH＝00H DX＝初始化通信口号(0＝COM1，1＝COM2，……) AL＝初始化参数，参数的说明如下：波特率奇偶位停止位字的位数76543210

8051的串口波特率的计算(笔记版)

8051的串口波特率的计算 1、方式0的波特率，固定为晶振频率的十二分之一。 2、方式2的波特率，取决于PCON寄存器的SMOD位。PCON是一个特殊的寄 存器，吹了最高位SMOD位，其他位都是虚设的。计算方法如下： SMOD=0，波特率为晶振的1/64; SMOD=1，波特率为晶振的1/32. 3、方式1与方式3的波特率都是由定时器的溢出率决定的。 公式为： BR=(2SOMD/32)*(定时器TI的溢出率) 通常情况下，我们使用定时器的方式2，即比率发生器，自动重载计数常数。 溢出的周期为： T=（256-X）*12/fosc 溢出率为溢出周期的倒数，即 T1=1/T 所以： 式中：SMOD是所选的方式，fosc是晶振频率。X是初始值。 51单片机模拟串口波特率计算方法 1.计算波特率位间隔时间（即定时时间，其实就是波特率的倒数） 位间隔时间（us）=10(6)(us)/波特率（bps）

2.计算机单片机指令周期： 指令周期（us）=12/晶振频率（Mhz） 补充问题：做串口通信时，为什么要把晶振频率设为11.0592，为什么要把波特率设为9600? 先说波特率。波特率从300到115200都可以，甚至更高或更低。一般规范的波特率都是3的倍数，比如9600、19200、38400；但是并不是一定的，波特率也可以是10000或者10001、10002，只要你的设备能产生符合这个要求的频率，尤其是自己用时，波特率都是很随意的，没有限制。只是多数时候为了和电脑配合，波特率才规范为固定的几个值，且为了传输稳定，用9600。 用11.0592晶振的原因是51单片机的定时器导致的。通常用11.0592M晶振是为了得到标准的无误差的波特率。举例说来，如我们要得到的9600的波特率，晶振为11.0592M和12M，定制器1为2SMOD设为1，分别看看那所求的TH1为何值。代入公式： 11.0592M 9600=（2/32）*((11.0592M/12)(256-TH1)) TH 1=250 12M 9600=（2/32）*((12M/12)(256-TH1)) TH1=249.49

MSP430串口波特率的设置与计算

MSP430波特率的计算 给定一个BRCLK时钟源，波特率用来决定需要分频的因子N： N = fBRCLK/Baudrate 分频因子N通常是非整数值，因此至少一个分频器和一个调制阶段用来尽可能的接近N。 如果N等于或大于16，可以设置UCOS16选择oversampling baud Rate模式注：Round()：指四舍五入。 Low-Frequency Baud Rate Mode Setting 在low-frequency mode，整数部分的因子可以由预分频实现： UCBRx = INT(N) 小数部分的因子可以用下列标称公式通过调制器实现： UCBRSx = round( ( N –INT(N) ) × 8 ) 增加或减少UCBRSx一个计数设置，对于任何给定的位可能得到一个较低的最高比特误码率。如果确定是这样的情况UCBRSx设置的每一位必须执行一个精确的错误计算。 例1：1048576Hz频率下驱动以115200波特率异步通讯 ACLK = REFO = ~32768Hz, MCLK = SMCLK = default DCO = 32 x ACLK = 1048576Hz。 N = fBRCLK/Baudrate = 1048576/115200 = ~9.10 UCBRx = INT(N) = INT(9.10) = 9 UCBRSx = round( ( N –INT(N) )×8 ) = round( ( 9.10 –9) × 8 )=round(0.8 )=1 UCA0CTL1 |= UCSSEL_2;// 选SMCLK为时钟 UCAxBR0 = 9; UCAxBR1 = 0; UCAxMCTL = 0x02;//7-4:UCBRFx,3-1:UCBRSx,0:UCOS16 UCBRSx 为寄存器UCAxMCTL的1-3位，所以写入0x02(00000010) 例2：32768Hz频率下驱动以2400波特率异步通ACLK = REFO = ~32768Hz, MCLK = SMCLK = DCO ~1.045MHz N = fBRCLK/Baudrate = 32768/2400 = ~13.65 UCBRx = INT(N) = INT(13.65) = 13 UCBRSx = round( ( N –INT(N) )×8 ) = round( ( 13.65 –13) × 8 )=round(5.2)=5 UCA0CTL1 |= UCSSEL_1; // 选ACLK为时钟 UCAxBR0 = 13;UCAxBR1 = 0 ; UCAxMCTL = 0x0A;//7-4:UCBRFx,3-1:UCBRSx,0:UCOS16 UCBRSx为寄存器UCAxMCTL的1-3位，所以写入0x0A(00001010) Oversampling Baud Rate Mode Setting 在oversampling mode 与分频器设置如下:

双机间的串口双向通信2.0

单片机应用课程设计任务书

单片机应用课程设计说明书 学院名称：计算机与信息工程学院 班级名称：网工124 学生姓名：卞可虎 学号：2012211369 题目：双机间的串口双向通信设计指导教师：于红利 起止日期：2014.12.29至2015.1.4

目录 一、绪论 (1) 二、相关知识 (6) 2.1 双机通信介绍 (6) 2.2单片机AT89C51介绍 (6) 2.3 串行通信简介 (8) 2.3.1串行通信的特点 (8) 2.3.2串行通信技术标准 (9) 三、总体设计 (10) 3.1 设计需求 (10) 四、硬件设计 (10) 4.1 系统硬件电路设计 (10) 4.1.1整体电路设计 (10) 4.1.2 控制电路设计 (11) 4.1.3 复位电路 (11) 4.1.4 显示电路 (12) 五、软件设计 (12) 5.1发送端程序流程 (12) 5.2接收端程序流程 (13) 5.3按键程序 (14) 5.4串口通信程序 (15) 5.5数码管显示程序 (16)

六、Proteus软件仿真 (16) 七、结束语 (19) 参考文献 (20) 指导教师评语 (21) 成绩评定 (21) 附录：源程序 (22) 一、绪论 电子技术的飞速发展，单片机也步如一个新的时代，越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。单片机之间的通信可以分为两大类：并行通信和串行通信。串行通信传输线少，长距离传输时成本低，且可以利用数据采集方便灵活，成本低廉等优点，在通信中发挥着越来越重要的作用。所以本系统采用串行通信来实现单片机之间可靠的，有效的数据交换。 对于一些类似复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计，可以得到极高灵活性与性能价格比，因此，多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路，单片机技术作为计算机技术的一个重要分支,由于单片机体积小,系统运行可靠,数据采集方便灵活,成本低廉等优点,在通信中发挥着越来越重要的作用。但在一些相对复杂的单片机应用系统中,仅仅一个单片机资源是不够的,往往需要两个或多个单片机系统协同工作。这就对单片机通

串口通讯—传输速率与传输距离

串口通讯—传输速率与传输距离 1.波特率 在串行通信中，用“波特率”来描述数据的传输速率。所谓波特率，即每秒钟传送的二进制位数，其单位为bps（bits per second）。它是衡量串行数据速度快慢的重要指标。有时也用“位周期”来表示传输速率，位周期是波特率的倒数。国际上规定了一个标准波特率系列：110、300、600、1200、1800、2400、4800、9600、14.4Kbps、19.2Kbps、28.8Kbps、33.6Kbps、56Kbps。例如：9600bps，指每秒传送9600位，包含字符的数位和其它必须的数位，如奇偶校验位等。大多数串行接口电路的接收波特率和发送波特率可以分别设置，但接收方的接收波特率必须与发送方的发送波特率相同。通信线上所传输的字符数据（代码）是逐为位传送的，1个字符由若干位组成，因此每秒钟所传输的字符数（字符速率）和波特率是两种概念。在串行通信中，所说的传输速率是指波特率，而不是指字符速率，它们两者的关系是：假如在异步串行通信中，传送一个字符，包括12位（其中有一个起始位，8个数据位，2 个停止位），其传输速率是1200b/s，每秒所能传送的字符数是1200/(1+8+1+2)=100个。 2.发送／接收时钟 在串行传输过程中，二进制数据序列是以数字信号波形的形式出现的，如何对这些数字波形定时发送出去或接收进来，以及如何对发／收双方之间的数据传输进行同步控制的问题就引出了发送／接收时钟的应用。 在发送数据时，发送器在发送时钟（下降沿）作用下将发送移位寄存器的数据按串行移位输出；在接收数据时，接收器在接收时钟（上升盐）作用下对来自通信线上串行数据，按位串行移入移位寄存器。可见，发送／接收时钟是对数字波形的每一位进行移位操作，因此，从这个意义上来讲，发送／接收时钟又可叫做移位始终脉冲。另外，从数据传输过程中，收方进行同步检测的角度来看，接收时钟成为收方保证正确接收数据的重要工具。为此，接收器采用比波特率更高频率的时钟来提高定位采样的分辨能力和抗干扰能力。 3. 波特率因子 在波特率指定后，输入移位寄存器/输出移位寄存器在接收时钟/发送时钟控制下，按指定的波特率速度进行移位。一般几个时钟脉冲移位一次。要求：接收时钟/发送时钟是波特率的16、32或64倍。波特率因子就是发送／接收1个数据（1个数据位）所需要的时钟脉冲个数，其单位是个／位。如波特率因子为16，则16个时钟脉冲移位1次。例：波特率=9600bps，波特率因子=32，则接收时钟和发送时钟频率=9600×32=297200Hz。 4.传输距离 串行通信中，数据位信号流在信号线上传输时，要引起畸变，畸变的大小与以下因素有关： 波特率——信号线的特征（频带范围）

双机通信课程设计

西安邮电大学 单片机课程设计报告书题目：双机通信系统

、系统整体设计 1. 系统设计思路 双机通信的实质就是解决两单片机串行通信问题。针对于89C52单片机全双工异步 串行通信口，我们采用单片机直接交叉互连的串行通信方式。 考虑到设计应用于短距离传输、两单片机具有相同的数据格式及电平且为使设计简 单，我们最终决定采用方式二单片机直接交叉连接的串行通信方式， 上位机发送的数据 由串行口 TXD 端输出，直接由下位机的串行口数据接收端 RXD 接攵。需要注意的是一定 要保证主从机相同的数据传输速率，即要求设置相同的波特率。电路分为数码管显示模 块，以及单片机工作的基本复位、晶振模块。 2. 系统设计原理 （1）串行通信 一个是数据传送，另一个是数据转换。所谓数 所谓数据转换就是指单片机在接收数据时，如 单片机在发送 数据时，如何把并行数据转换为 串行数据进行发送。单片机的串行通信使用的是异步串 行通信， 所谓异步就是指发送端 和接收端使用的不是同一个时钟。异步串行通信通常以字符（或者字节）为单位组成字 符帧传送。字符帧由发送端一帧一帧地传送， 接收端通过传输线一帧一帧地接收。 而对 于两个单片机之间的串行通信，由于具有相同的数据格式及电平且是短距离通信则不必 要使用一些电平转化芯片（如 max232等）便可直接实现串行通讯，需要注意的是两单 片机硬件要共地，软件中需要设置相同波特率 STC89C5单片机有一个全双工的异步串行通信口，串行结构如下: 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，用同 一直接地址99H,发送时用指令将数据送到 SBUF 即可启动发送；接收时用指令将 SBUF 中接收到的数据取出。 ②串行控制寄存器（SCON SCO 用于串行通信方式的选择，收发控制及状态指示，各位含义如下: SM0,SM1串行接口工作方式选择位，这两位组合成 00, 01，10，11对应于工作方 式0、1、2、3。串行接口工作方式特点见下表1. 表1串行口工作方式表 串行数据通信要解决两个关键问题, 据传送就是指数据以什么形式进行传送。 何把接收到的串行数据转化为并行数据,

STM32单片机的串口通信波特率计算方法

STM32单片机的串口通信波特率计算方法 1. 什么是波特率 不管是什么单片机，在使用串口通信的时候，有一个非常重要的参数：波特率。什么是波特率：波特率就是每秒传送的字节数。双方在传输数据的过程中，波特率一致，这是通讯成功的基本保障。下面以STM32单片机为例，讲解一下串口波特率的计算方法。 2. STM32波特率相关的寄存器 STM32单片机设置波特率的寄存器只有一个：USART_BRR寄存器，如下图所示。 该寄存器的有效位数为16位，前4位用于存放小数部分，后12位用于存放整数部分。将波特率算出来后，数值填入这个波特率就可以了。下面介绍如何计算。 3. 波特率计算方法 STM32的数据手册给出了计算方法，有一个公式，如下图所示： 在这个公式上，共有三个变量，其中两个我们是知道的，Fck和Tx/Rx波特率这两个是已知的，USARTDIV是未知的。通过该公式的描述可以看出如果使用USART1的话,那Fck 就是PCLK2=72MHz，否则就是PCLK1=36MHz，Tx/Rx波特率这个参数是已知的。只需要计算出USARTDIV的值赋值给USART_BRR寄存器就可以了。以115200为例，将公式变形后得到：USARTDIV = 72×1000000/(16×115200) = 39.0625。即将39.0625写入USART_BRR即可。 前文说过，USART_BRR的前4位存放小数部分，后12位存放整数部分。 那小数部分DIV_Fraction = 0.0625×16 = 1 = 0x01；那整数部分DIV_Mantissa = 39 = 0x27；那USART_BRR = 0X271; 数据手册给我们提供了一张数据表： 在这张数据表上，已经算出了常用的波特率值，我们可以拿来直接用。但是如果我们想把

双机串行通信的设计与实现样本

综合实验报告 实验题目：双机串行通信设计与实现 学生班级：电子 学生姓名： 学生学号： 指引教师： 实验时间： .9.12-.9.17

题目：双机串行通信设计与实现 班级：电子14-2 姓名：陈俊臣 摘要 串行通信是单片机一种重要应用。本次课程设计就是要运用单片机来完毕一种系 统实现双片单片机串行通信。通信成果实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RS232进行双机通信。在通信过程中使用通信合同进行通信。 双机通信实质就是解决两单片机串行通信问题。针对于89C51单片机全双工异步串行通信口，咱们采用单片机直接交叉互连串行通信方式。考虑到本设计应用于短距离传播、两单片机具备相似数据格式及电平且为使设计简朴，咱们最后决定本系统采用方式一单片机直接交叉连接串行通信方式，上位机发送数据由串行口TXD端输出，直接由下位机串行口数据接受端RXD接受。本设计硬件电路分为数码管显示模块、单片机工作基本复位电路以及晶振模块。编程采用C语言加以实现。通信成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进行双向通信。

目录 1 引言------------------------------------------------------- 2 设计原理及规定--------------------------------------------- 2.1设计规定和原理-------------------------------------------- 2.2串行通信概述与分类----------------------------------- 2.3串行通信和并行通信区别------------------------------- 2.4 MCS-51串行接口基本特点----------------------------- 3器件简介 3.1器件简朴概述----------------------------------------- 3.2 器件重要功能特性-------------------------------------- 3.3 芯片引脚简介---------------------------------------- 4系统设计 4.1设计规定-------------------------------------------- 4.2设计方案-------------------------------------------- 4.3硬件设计-------------------------------------------- 4.4软件设计------------------------------------------- 4 电路仿真图---------------------------------------------------- 5心得------------------------------------------------------------

单片机与PC机串行通信中波特率的确定

单片机与PC机串行通信中波特率的确定 关键字：单片机 PC机串行通信波特率 1 单片机异步通信口的特点及波特率的选定 MSC51系列单片机有一个全双工的异步通信口，他利用其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。异步串行通信发送和接收数据的速率与移位脉冲同步。一般用51系列的T1定时器作为波特率发生器，T1的溢出率经二分频(或不分频)后又经十六分频作为串行发送或接收的移位脉冲，移位脉冲的速率即波特率。单片机的异步通信波特率与串行口的工作方式、主振频率Fosc及定时器T1的工作方式有关。一般通信中使T1工作于方式2(可重装时间常数方式)，若Fosc取6 MHz，则波特率的计算公式如下： 其中：SMOD是可编程的(即PCON的第8位)，由此公式计算出的波特率是不标准的波特率。? 2 PC机异步通信口及其波特率的设置 由于UART(通用异步接收/发送器)的产品型号很多，PC机和XT机都采用的是INS8250芯片， AT机采用的是NSI16450芯片，他们二者是兼容的。因此这里以8250芯片为例来说明PC机异步通信波特率的设定方法。PC机中有2个异步通信口，一个是COM1，其端口地址范围是3F8H~3 FFH，另一个是COM2，其端口地址是2F8H~2FFH。其与MODEM配合可以实现远距离通信。其波特率是标准波特率50~9 600 b/s。 8250内部有10个寄存器端口，其中有一个除数锁存器，可以通过编程除数的大小来确定异步通信的波特率。8250使用的频率是1843 2 MHz的基准时钟输入信号，所以必须用分频的方法产生所需要的波特率(移位脉冲)。除数锁存器的值必须在8250初始化时设置，即把通信线路控制器的最高位(DLAB)置1，然后分两次把除数锁存器的高8位和低8位分别写入端口地址3F8H和3F9H(COM1)，8250传送或接收串行数据时使用的时钟信号的频率是数据传输波特率的16倍，即波特率=16×除数/1 843 200。由此公式可以计算出几种标准波特率与除数的对应值如下：对应于波特率为1 200 b/s的除数锁存器的低8位值为60H;对应于波特率为2 400 b/s的除数锁存器低8位的值为30H;对应于波特率为4 800 b/s的除数锁存器低8位的值为18H;对应于波特率为9 600 b/s的除数锁存器低8位的值为0CH。 3 用PC机的汇编语言设计的串行通信程序中波特率的设定 PC机的ROM BIOS串行通信管理程序为14H号中断处理程序，他可支持DTE与DCE间的通信，也能支持两个DTE间用MODEM连接方式的RS232C接口通信。BIOS串行通信管理程序的功能是：串行口初始化、发送数据字符、接收数据字符和取串行口状态。他是利用查询方式来实现数据字符的接收和发送，但当查询超时一定时间后就不再继续查询，而认为是线路故障或对方未准备好，并通过返回参数中的超时标志来表示操作失败。 BIOS INT 14H的中断功能调用的入口和出口参数如下： 例如要设计用COM1来发送字符，波特率为1200 b/s，8 个数据位，1个停止位，采用查询方式无效验位，则初始化程序如下： 4 利用Turbo C编写的PC机通信程序中波特率的设定 Turbo C函数库中提供了专门的调用BIOS串行软中断的函数Bioscom(int cmd，char byte，int pure)，其中：参数cmd用来设置通信类型，cmd=0，初始化串行口pure;cmd=1，发送一个字符;cmd=2，接收一个字符;cmd=3返回串口当前状态。参数byte用来确定串行口的异步

单片机波特率的计算方法

51单片机波特率计算的公式和方法 51单片机芯片的串口可以工作在几个不同的工作模式下，其工作模式的设置就是使用SCON寄存器。它的各个位的具体定义如下： SM0SM1SM2REN TB8RB8TI RI SM0、SM1为串行口工作模式设置位，这样两位可以对应进行四种模式的设置。串行口工作模式设置。 波特率在使用串口做通讯时，一个很重要的参数就是波特率，只有上下位机的波特率一样时才可以进行正常通讯。波特率是指串行端口每秒内可以传输的波特位数。这里所指的波特率，如标准9600不是每秒种可以传送9600个字节，而是指每秒可以传送9600个二进位，而一个字节要8个二进位，如用串口模式1来传输那么加上起始位和停止位，每个数据字节就要占用10个二进位，9600波特率用模式1传输时，每秒传输的字节数是9600÷10＝960字节。 51芯片的串口工作模式0的波特率是固定的，为fosc/12，以一个12M的晶振来计算，那么它的波特率可以达到1M。模式2的波特率是固定在fosc/64或fosc/32，具体用那一种就取决于PCON寄存器中的SMOD位，如SMOD为0，波特率为focs/64,SMOD为1，波特率为focs/32。 模式1和模式3的波特率是可变的，取决于定时器1或2（52芯片）的溢出速率，就是说定时器1每溢出一次，串口发送一次数据。那么我们怎么去计算这两个模式的波特率设置时相关的寄存器的值呢？可以用以下的公式去计算。

上式中如设置了PCON寄存器中的SMOD位为1时就可以把波特率提升2倍。通常会使用定时器1工作在定时器工作模式2下，这时定时值中的TL1做为计数，TH1做为自动重装值，这个定时模式下，定时器溢出后，TH1的值会自动装载到TL1，再次开始计数，这样可以不用软件去干预，使得定时更准确。在这个定时模式2下定时器1溢出速率的计算公式如下： 溢出速率＝（计数速率）/(256－TH1初值) 溢出速率＝fosc/[12*(256-TH1初值)] 上式中的“计数速率”与所使用的晶体振荡器频率有关，在51芯片中定时器启动后会在每一个机器周期使定时寄存器TH的值增加一，一个机器周期等于十二个振荡周期，所以可以得知51芯片的计数速率为晶体振荡器频率的1/12，一个12M的晶振用在51芯片上，那么51的计数速率就为1M。通常用11.0592M 晶体是为了得到标准的无误差的波特率，那么为何呢？计算一下就知道了。如我们要得到9600的波特率，晶振为11.0592M和12M，定时器1为模式2，SMOD 设为1，分别看看那所要求的TH1为何值。代入公式： 11.0592M 9600＝(2÷32)×((11.0592M/12)/(256-TH1)) TH1＝250

双机通信课程设计

成绩： 课程设计报告书 所属课程名称单片机原理与接口技术 题目双机串行通信 分院机电学院 专业、班级机械设计制造及其自动化B0902学号0612090218 学生姓名史强 指导教师周春明 2012年7月13日

目录 1课程设计任务书 (1) 2总体设计 (2) 3硬件系统设计 (3) 4程序设计 (6) 5程序调试及结果分析 (11) 6总结 (13) 7参考文献 (14)

辽东学院 一课程设计任务书 课程设计题目：双机串行通信 课程设计时间：自2012 年7月2日起至2012 年7月13日。课程设计要求： 1.通过本次课题设计，应用《单片机原理及其接口技术》等所学相关知识及查阅资料，完成简易双机串行通信设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。 2.两片单片机之间进行串行通信，发送端将0~f循环发送到接收端，并在接 收端显示。接收完成后，led灯亮。 学生签名：史强 2012 年7月13日 课程设计评阅意见 评阅教师： 2012年月日

二总体设计 2.1 设计目的 通过本次课题设计，应用《单片机原理及其接口技术》等所学相关知识及查阅资料，完成简易双机串行通信设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。 通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。 2.2 设计任务 两片单片机之间进行串行通信，发送端将0~f循环发送到接收端，完成后在接收端的led 灯亮。 2.3 设计方法 本次设计，对于两片89C51，采用RS232进行双机通信。发送方的数据由串行口TXD段输出。接受方接收后，灯亮。为提高抗干扰能力，还可以在输入输出端加光耦合进行光电隔离。 软件部分，通过通信协议进行发送接收，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TAB[16]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，重新接受。从机收到16个正确数据后送到一个数码管显示。

MCS-51单片机串行口工作方式与波特率计算举例

MCS-51单片机串行口工作方式与波特率计算举例 1）方式0 方式0是外接串行移位寄存器方式。工作时，数据从RXD串行地输入/输出，TXD 输出移位脉冲，使外部的移位寄存器移位。波特率固定为fosc/12（即，TXD每机器周期输出一个同位脉冲时，RXD接收或发送一位数据）。每当发送或接收完一个字节，硬件置TI=1或RI=1，申请中断，但必须用软件清除中断标志。 实际应用在串行I/O口与并行I/O口之间的转换。 2）方式1 方式1是点对点的通信方式。8位异步串行通信口，TXD为发送端，RXD为 接收端。一帧为10位，1位起始位、8位数据位（先低后高）、1位停止位。波特率由T1或T2的溢出率确定。 在发送或接收到一帧数据后，硬件置TI=1或RI=1，向CPU申请中断；但必须用软件清除中断标志，否则，下一帧数据无法发送或接收。 （1）发送：CPU执行一条写SBUF指令，启动了串行口发送，同时将1写入 输出移位寄存器的第9位。发送起始位后，在每个移位脉冲的作用下，输出移位寄存器右移一位，左边移入0，在数据最高位移到输出位时，原写入的第9位1的左边全是0，检测电路检测到这一条件后，使控制电路作最后一次移位，/SEND 和DATA无效，发送停止位，一帧结束，置TI=1。 （2）接收：REN=1后，允许接收。接收器以所选波特率的16倍速率采样RXD 端电平，当检测到一个负跳变时，启动接收器，同时把1FFH写入输入移位寄存器（9位）。由于接、发双方时钟频率有少许误差，为此接收控制器把一位传送时间16等分采样RXD，以其中7、8、9三次采样中至少2次相同的值为接收值。接收位从移位寄存器右边进入，1左移出，当最左边是起始位0时，说明已接收8位数据，再作最后一次移位，接收停止位。此后： A、若RI=0、SM2=0，则8位数据装入SBUF，停止位入RB8，置RI=1。

串口波特率自动检测

串行通信波特率的一种自动检测方法 (哈尔滨工业大学控制工程系150001) 任贵勇屈彦成王常虹 摘要：给出了一种利用接收到的字符信息检测串行终端通信波特率的方法。此方法简单、可靠、易行，并给出了实现这种检测方法的伪代码。 关键词：自动检测；波特率 串行通信是终端和主机之间的主要通信方式，通信波特率一般选择1800、4800、9600和 19200等。终端的类型有很多种，其通信速率也有很多种选择。主机怎样确定终端的通信速率呢？本文给出了一种简单、易行的方法：设定主机的接收波特率（以9600波特为例），终端发送一个特定的字符（以回车符为例），主机根据接收到的字符信息就可以确定终端的通信波特率。本文对这种方法予以详述。 1 基本方法 回车符的ASCII值为0x0D。串行通信时附加一个起始位和终止位，位的传输顺序一般是先传低位再传高位。此时回车符的二进制表示方式为： 图1 回车符的位序列 串行通信中一个二进制位的传输时间（记为T）取决于通信的波特率，9600波特时一个二进制位的传输时间是19200波特时一个二进制位传输时间的两倍，即：2*T19200=T 9600。因此，9600波特时一个位的传输时间，19200波特时可以传输两个位。同样地，9600波特传输两个位的时间在4800波特时只能传送一个位。主机设定接收波特率为9600，终端只有也以9600波特发送的字符，主机才能正确地接收。发送波特率高于或低于9600都会使主机接收到的字符发生错误。接收波特率为9600，终端以不同的波特率发送回车符时，主机接收到的二进制序列如表1所示。 从表1中可以看出，除了19200和1800波特时两种特例情况，其他情形的二进制序列都是 9600波特时二进制序列的变换。取前十个二进制位与9600波特时的二进制位相对应。忽略缺少停止位‘1’引发的数据帧错误，把接收到的字符表示成字节方式（如表1的最右列所示）。例如：在发送速率为1200波特，接收速率为9600波特时，主机得到的字节是0x80，而不是正确的回车符0x0D。因为在不同的发送速率下（9600，4800，2400，1200）得到的字节不同，所以通过接收字符的判定就可以确定发送波特率。 发送波特率为19200时，其发送速度正好是接收速度（9600波特）的两倍，因此发送端的两个二进制位会被接收端看作一个。取决于不同的串行接口硬件，‘01’和‘10’这两种二进制位组合可能被认为是‘1’或者‘0’。幸运的是，只有0～4位存在这样的歧义问题，后面的位因为都是停止位，所以都是‘1’。因此，发送速率为19200波特时接收到的字符其高半个字节为0xF。低半个字节可能是多个值中的一个，但不会是0x0，因为0x0D中有相邻的两个‘1’，这就会至少在低半个字节中产生一个‘1’。因此，整个字节的形式为0xF?，且低半个字节不为0。 表1 不同波特率下的二进制序列