单片机间串行通信
单片机双机串口通信
单片机双机串口通信在现代电子技术领域，单片机的应用无处不在。
而单片机之间的通信则是实现复杂系统功能的关键之一。
其中，双机串口通信是一种常见且重要的通信方式。
什么是单片机双机串口通信呢？简单来说，就是让两个单片机能够通过串口相互交换数据和信息。
想象一下，两个单片机就像是两个小伙伴，它们需要交流分享彼此的“想法”和“知识”，串口通信就是它们交流的“语言”。
串口通信，顾名思义，是通过串行的方式来传输数据。
这和我们日常生活中并行传输数据有所不同。
在并行传输中，多个数据位同时传输；而在串行传输中，数据一位一位地按顺序传送。
虽然串行传输速度相对较慢，但它所需的硬件连线简单，成本较低，对于单片机这种资源有限的设备来说，是一种非常实用的通信方式。
在进行单片机双机串口通信时，我们首先要了解串口通信的一些基本参数。
比如波特率，它决定了数据传输的速度。
就像两个人说话的快慢，如果波特率设置得不一致，那么双方就无法正常理解对方的意思，数据传输就会出错。
常见的波特率有 9600、115200 等。
还有数据位、停止位和校验位。
数据位决定了每次传输的数据长度，常见的有 8 位；停止位表示一个数据帧的结束，通常是 1 位或 2 位；校验位则用于检验数据传输的正确性，有奇校验、偶校验和无校验等方式。
为了实现双机串口通信，我们需要在两个单片机上分别进行编程。
编程的主要任务包括初始化串口、设置通信参数、发送数据和接收数据。
初始化串口时，我们要配置好相关的寄存器，使其工作在我们期望的模式下。
比如设置波特率发生器的数值，以确定合适的波特率。
发送数据相对来说比较简单。
我们将要发送的数据放入特定的寄存器中，然后启动发送操作，单片机就会自动将数据一位一位地通过串口发送出去。
接收数据则需要我们不断地检查接收标志位，以确定是否有新的数据到来。
当有新数据时，从接收寄存器中读取数据，并进行相应的处理。
在实际应用中，单片机双机串口通信有着广泛的用途。
比如在一个温度监测系统中，一个单片机负责采集温度数据，另一个单片机则负责将数据显示在屏幕上或者上传到网络。
单片机的通信接口及通信协议概述
单片机的通信接口及通信协议概述随着科技的快速发展，单片机已经成为许多电子产品的核心部分。
而单片机的通信接口及通信协议则扮演着连接与控制外围设备的重要纽带。
本文将对单片机的通信接口及通信协议进行概述，帮助读者了解单片机通信的基本原理与应用。
一、串行通信接口串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常用方式。
它通过将数据一位一位地顺序传送，使得通信过程更加可靠。
常见的串行通信接口有UART、SPI和I2C。
1. UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器）：UART是一种最基本的串行通信接口，实现简单，广泛应用于单片机的串口通信。
UART通过将数据以异步的方式进行传输，即发送端和接收端的时钟不同步，可以实现双向通信。
2. SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围接口）：SPI是一种同步的串行通信接口，适用于单片机与外部设备之间的高速数据传输。
SPI通信主要通过四根线进行，分别是时钟线、数据输入线、数据输出线和片选线。
SPI可以支持单主单从、单主多从和多主多从的通信方式。
3. I2C（Inter-Integrated Circuit，集成电路互连）：I2C是一种双线制的串行通信接口，适用于单片机与多个外部设备之间进行数据传输。
I2C接口通常有两根线，即串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
I2C采用主从模式，其中主机由单片机担任，从机可以是各种外围设备。
二、并行通信接口并行通信接口是一种同时传输多个位的通信方式，可以实现更高的数据传输速率。
常见的并行通信接口有GPIO（General PurposeInput/Output，通用输入输出）、外部总线接口等。
1. GPIO：GPIO是单片机通用的输入输出引脚，可以用来与外部设备进行并行通信。
通过对GPIO引脚的电平控制，单片机可以进行数据的输入和输出。
单片机串行通信
单片机串行通信在现代电子技术的领域中，单片机串行通信扮演着至关重要的角色。
它就像是信息传递的“高速公路”，让单片机能够与外部设备或其他单片机进行高效、准确的数据交流。
串行通信，简单来说，就是数据一位一位地按顺序传输。
相较于并行通信，它所需的数据线更少，这在硬件设计上带来了极大的便利，降低了成本，也减少了布线的复杂性。
想象一下，如果每次传输数据都需要同时通过很多根线，那得是多么繁琐和容易出错！而串行通信则巧妙地解决了这个问题。
单片机串行通信有两种常见的方式：同步串行通信和异步串行通信。
异步串行通信就像是两个不太合拍的朋友在交流。
发送方和接收方各自按照自己的节奏工作，但他们通过事先约定好的一些规则来确保信息能被正确理解。
比如，规定好每个数据的位数（通常是 5 到 8 位）、起始位和停止位的形式。
起始位就像是一个打招呼的信号，告诉接收方“我要开始发数据啦”；而停止位则表示这一轮数据传输结束。
在异步通信中，双方不需要严格同步时钟，这使得它在很多应用场景中都非常灵活。
同步串行通信则更像是两个默契十足的伙伴。
发送方和接收方共用一个时钟信号，数据的传输在这个时钟的控制下有序进行。
这样可以保证数据传输的准确性和稳定性，但也对时钟的同步要求较高。
在实际应用中，单片机串行通信常用于与各种外部设备进行通信，比如传感器、显示屏、计算机等。
以传感器为例，单片机通过串行通信获取传感器采集到的温度、湿度、压力等数据，然后进行处理和控制。
为了实现串行通信，单片机通常会配备专门的串行通信接口。
比如常见的 UART（通用异步收发器）、SPI（串行外设接口）和 I2C（集成电路总线）等。
UART 是一种应用广泛的异步串行通信接口。
它的硬件实现相对简单，只需要两根数据线：发送线（TXD）和接收线（RXD）。
通过设置合适的波特率（即数据传输的速率），就可以实现单片机与其他设备之间的异步通信。
SPI 则是一种同步串行通信接口，它通常需要四根线：时钟线（SCK）、主机输出从机输入线（MOSI）、主机输入从机输出线（MISO）和片选线（CS）。
PLC与单片机之间的串行通信及应用
PLC 与单片机之间的串行通信及应用驱动现代工业自动化的关键，是由计算机、编程语言和控制器组成的自动化系统。
计算机负责数据处理和控制逻辑的编写，编程语言用于控制逻辑的编写，而控制器则负责接收数据和控制执行器，实现自动化控制。
PLC（可编程逻辑控制器）作为现代工业自动化控制的主控设备，拥有广泛的应用，而单片机则在很多控制领域都具有较好的应用性能，PLC 与单片机之间的串行通信及应用，成为当前自动化控制领域中的热点研究。
1.PLC 与单片机的异同点PLC 是先进的微处理器技术、数字信号处理技术、通讯技术和控制技术的综合应用，它集成了模拟量采集、数字信号采集、控制逻辑执行、数字信号处理、通讯和数据存储等多种功能。
PLC 的特点是：多点输入多点输出，高速运算，可编程，可扩充。
单片机是集成电路技术的一种，它将微处理器、存储单元和各种外设集成在一个芯片上。
单片机的特点是：小型化、低功耗、性能优良、易于编程和使用、成本低廉等。
PLC 与单片机最大的区别是应用场合和控制对象不同。
PLC 主要应用于制造业、化工行业、冶金行业等工业控制领域，而单片机主要应用于家电、电子产品、汽车电控等领域。
PLC 通常控制的是大规模的工程项目，而单片机控制的是小规模电子系统。
此外，PLC 具有高可靠性、高实时性、易于维护、技术成熟等优点，而单片机则具有开发成本低、灵活性高等优点。
2.PLC 与单片机之间的串行通信PLC 与单片机之间的串行通信，是指PLC 通过串行通信接口与单片机建立连接，实现数据的传输和控制命令的发送。
串行通信是指将数据字节一位一位地转换为电信号传输，数据传输的速度比并行通信慢，但数据传输的可靠性更高。
串行通信中，常用的协议有RS232、RS485、MODBUS 等。
RS232是一种串行通信标准，适用于PC 机与串行设备（如PLC）之间的连接。
RS485 是一种多点串行总线协议，可在多个设备之间进行通信，适用于数据采集、工业控制等领域。
简述单片机串行通信的波特率
简述单片机串行通信的波特率摘要：一、单片机串行通信的基本概念二、波特率的定义及意义三、波特率的计算方法四、波特率与通信距离、数据速率的关系五、如何选择合适的波特率六、结论正文：一、单片机串行通信的基本概念单片机串行通信是指单片机通过串行接口与其他设备进行数据传输的过程。
在这个过程中，数据是一位一位地按照一定的时间间隔依次传输，从而实现数据的远程传输和控制。
串行通信在电子设备、计算机网络等领域有着广泛的应用。
二、波特率的定义及意义波特率（Baud Rate）是衡量串行通信数据传输速率的重要指标，它表示每秒钟传输的比特数。
波特率越高，数据传输速率越快。
在实际应用中，波特率决定了通信的稳定性和可靠性，因此选择合适的波特率至关重要。
三、波特率的计算方法波特率的计算公式为：波特率= 数据速率/ 传输位数。
其中，数据速率指的是单位时间内传输的比特数，传输位数指的是每个数据帧中数据的位数。
四、波特率与通信距离、数据速率的关系波特率与通信距离和数据速率之间存在一定的关系。
通信距离较远时，信号衰减较大，可能导致数据传输错误，此时应降低波特率以提高通信的可靠性。
而数据速率较高时，传输时间较短，可以适当提高波特率以提高传输效率。
五、如何选择合适的波特率选择波特率时，应综合考虑通信距离、数据速率、传输可靠性等因素。
在保证通信可靠性的前提下，尽量选择较高的波特率以提高传输效率。
此外，还需注意波特率与通信协议的兼容性，确保不同设备之间的顺畅通信。
六、结论单片机串行通信的波特率是衡量数据传输速率的重要指标，选择合适的波特率对保证通信的稳定性和可靠性具有重要意义。
单片机与单片机之间的双向通信
单片机与单片机之间的双向通信在现代电子技术领域，单片机扮演着至关重要的角色。
它们广泛应用于各种智能设备和控制系统中，从家用电器到工业自动化，从汽车电子到医疗设备，几乎无处不在。
而在很多复杂的应用场景中，常常需要多个单片机之间进行通信，以实现协同工作和数据共享。
其中，单片机与单片机之间的双向通信就是一种常见且关键的技术。
那么，什么是单片机之间的双向通信呢？简单来说，就是两个或多个单片机能够相互发送和接收数据。
想象一下，有两个单片机，就像是两个在对话的“小伙伴”，它们可以互相告诉对方自己的状态、采集到的数据或者发出控制指令，从而共同完成一个复杂的任务。
实现单片机之间双向通信的方式有多种，常见的包括串行通信和并行通信。
串行通信就像是单车道的公路，数据一位一位地按顺序传输。
它的优点是只需要少数几根线就能实现通信，节省了硬件资源，常见的串行通信方式有 UART（通用异步收发传输器）、SPI（串行外设接口）和 I2C（集成电路总线）等。
UART 是一种比较简单和常用的串行通信方式。
它不需要时钟信号，通过起始位、数据位、校验位和停止位来组成一帧数据进行传输。
在两个单片机之间使用 UART 通信时，需要分别设置好波特率、数据位长度、校验方式和停止位长度等参数，只有这些参数匹配，才能正确地收发数据。
SPI 则相对复杂一些，它需要四根线：时钟线（SCK）、主机输出从机输入线（MOSI）、主机输入从机输出线（MISO）和片选线（CS）。
SPI 通信速度较快，适合于高速数据传输的场景。
I2C 只需要两根线，即串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL），通过地址来区分不同的从设备，实现多设备通信。
并行通信则像是多车道的公路，可以同时传输多位数据。
它的传输速度快，但需要更多的引脚，硬件成本较高，并且在长距离传输时容易受到干扰。
在实际应用中，选择哪种通信方式取决于具体的需求。
如果对通信速度要求不高，而硬件资源有限，UART 或者I2C 可能是较好的选择；如果需要高速传输大量数据，SPI 或者并行通信可能更合适。
单片机之间 i2c通信
单片机之间 i2c通信
6. 结束通信：通信完成后，主设备发送停止条件（Stop）来结束通信。
需要注意的是，不同的单片机可能会有不同的I2C模块和寄存器配置。在编程时，需要根 据具体的单片机型号和硬件设计来进行相应的配置和操作。
2. 初始化：在每个单片机中，需要初始化I2C模块。这通常包括设置I2C时钟频率、使能 I2C模块等。单片机之间 Nhomakorabeai2c通信
3. 主从模式选择：在I2C通信中，一个单片机可以充当主设备（Master），而其他单片机 则充当从设备（Slave）。主设备负责发起通信，从设备则响应主设备的请求。
4. 发送数据：主设备通过发送起始条件（Start）开始通信，并发送从设备的地址和读/写 位。然后，主设备发送要传输的数据到从设备。
单片机之间 i2c通信
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，常用于单片机之间的通信。在单 片机中，I2C通信可以实现多个设备之间的数据传输和控制。
以下是单片机之间进行I2C通信的基本步骤：
1. 硬件连接：将多个单片机连接到同一条I2C总线上。I2C总线由两根信号线组成：SDA （数据线）和SCL（时钟线）。所有的设备都共享这两根信号线。
在Keil中，可以使用相应的库函数来实现I2C通信，例如使用STM32的HAL库函数来进行 I2C通信。具体的代码实现会依赖于所使用的单片机型号和开发环境。
探讨PLC与单片机之间的串行通信实现
探讨PLC与单片机之间的串行通信实现PLC (可编程逻辑控制器) 和单片机是现代自动化控制系统中常用的两种设备。
PLC 主要用于工业自动化控制，而单片机则常用于嵌入式系统和小型控制器中。
在某些应用中，PLC 和单片机之间的数据交换是必要的。
这可以通过串行通信实现。
串行通信是一种在两个设备之间传输数据的方式，通过一根线路逐位地传输数据。
常见的串行通信协议包括 RS232、RS485、Modbus 等。
需要确定 PLC 和单片机之间的物理接口。
通常情况下，PLC 和单片机使用 RS485 接口进行通信。
RS485 是一种高速、远距离传输的串行通信协议，适用于工业环境。
PLC 和单片机分别连接到一个 RS485 转换器，将信号转换为串行通信所需的电平和协议。
在 PLC 端，需要编写一个通信模块，用于接收和发送数据。
该模块可以通过 PLC 的编程软件进行开发。
通常，PLC 支持多种编程语言，如 Ladder Diagram (梯形图)，Structured Text (结构化文本)等。
在通信模块中，需要使用特定的指令来配置和控制串行通信。
在单片机端，也需要编写一个串行通信的程序。
通常情况下，单片机可以使用 C 语言来开发。
程序包括设置串行通信的参数，如波特率、数据位、停止位等，以及接收和发送数据的函数。
在数据传输过程中，需要协商好数据格式和通信协议。
数据格式指定了数据的组织形式，如字节顺序、数据类型等。
通信协议则定义了数据的传输方式和规则。
常见的通信协议包括 Modbus、Profibus、CAN 等。
在 PLC 和单片机之间，需要约定好使用的通信协议，并编写相应的程序来实现数据的传输和解析。
除了硬件和软件的设置外，还需要注意一些通信过程中的问题。
PLC 和单片机之间的通信速度应该相匹配，以避免数据丢失或溢出。
需要确保通信连接的稳定性和可靠性，例如使用合适的电缆连接、地线和屏蔽等。
PLC 和单片机之间的串行通信是现代自动化控制系统中常见的需求之一。
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大学
课程设计
学院（系）：机械电子工程学院
专业：测控技术与仪器
学生姓名：学号：
课程设计题目：单片机间串行通信
起迄日期: 2011年1月 3 日 - 1 月 14日课程设计地点:
指导教师:
下达任务书日期: 2010 年12 月 20日
目录
摘要 (2)
一总体设计 (2)
1 设计要求 (2)
2 设计方案 (2)
二硬件设计 (3)
1 51单片机串行通信功能 (3)
三原理图和PCB图 (5)
四汇编程序 (6)
五联合调制 (7)
六设计小结 (8)
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，实现双片单片机间串行通信。
通信的结果实用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示。
在通信过程中，使用通信协议进行通信。
一、总体设计
1.设计要求：
1.完成两台单片机间一主一从的单工通信。
主机发送数据，从机接收数据并在数码管上显示。
2.完成两台单片机的全双工通信。
通信双方的任一单片机可同时发送和接收数据，并将数据在各自的数码管上显示。
2.设计方案：
本次设计，单片机间的串行通信可以通过将串口相互连接而实现。
单片机之间的信号都是TTL电平，并不需要特别的电平转换。
单片机和单片机的串口可以直接通过导线连接，但两者的TXD和RXD 需要相互反接才能正常收发。
二、硬件设计
1.51单片机串行通信功能
图1.AT89C51
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：
（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（PCON）
SCON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：
3。
串行接口工作方式特点见下表
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。
（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，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。
波特率时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。
（5）电源控制寄存器PCON
其最高位为SMOD。
（6）波特率计算
当定时器T1工作在定时方式的时候，定时器T1溢出率=（T1计数率）/（产生溢出所需机器周期）。
由于是定时方式，T1计数率= f ORC/12。
产生溢出所需机器周期数=模M-计数初值X。
三、原理图及PCB图
四、汇编程序
两个单片机，使用同一个程序，源代码如下：ORG 0000H
SJMP START
ORG 0003H
LJMP INT0_INT
ORG 0023H
LJMP UART_INT
;----------------------------------------
START:
MOV SP, #60H
MOV SCON,#50H ;方式１,8-n-1
MOV TMOD,#20H
MOV TH1, #0FDH ;波特率设置
MOV TL1, #0FDH ; 9600@11.0592MHz
SETB TR1
SETB IT0 ;P3.2下降沿触发中断
SETB EX0
SETB ES ;开放中断
SETB EA
SJMP $
;----------------------------------------
INT0_INT:
MOV P2, #0FFH
MOV A, P2 ;读出的拨码开关信息
; MOV P0, A ;调试的时候，可在本方显示，以证明中断正常; JB TI, $
MOV SBUF,A ;向串口发送
RETI
;----------------------------------------
UART_INT:
JB TI, _FA_
MOV A, SBUF ;读出串口收到的信息
MOV P0, A ;送到P0口进行显示
CLR RI
RETI
;--------------------
_FA_:
CLR TI
RETI
;----------------------------------------
END
五、联合调试
首先使用KeilC将编写完成的汇编程序编译生成HEX文件，将HEX文件烧录到两片单片机中，进行仿真实验，实验结果可以看到，各自单片机的数码管已将接受到的数据完整的显示了出来。
两个单片机串行通信的实验结果如下图所示：
六、设计小结
经过繁忙而又紧张的课程设计，终于顺利的完成了设计任务。
虽然在这段时间里每天都那么繁忙，但是在这忙碌的过程中却得到了许多的收获。
经过课程设计，在查阅资料的过程中，学习了基于单片机的C语言程序设计，了解了单片机串行通信的基本知识，对于以后的学习和工作都有很大的益处。
在学习的过程中，也遇到了一些困难，比如开始的时候，由于发送端和接收端的通信协议没有做好，导致数据不能正确的传输，在解决问题的过程中，对于通信协议的实现有了深刻的认识。
通过这次课程设计，锻炼了自己独立思考的能力。
主要参考文献：
1.单片机原理与应用
2.单片机的c语言应用程序设计。