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RS232串口通信在PC机与单片机通信中的应用

RS232串口通信在PC机与单片机通信中的应用

RS232串口通信在PC机与单片机通信中的应用0 引言随着信息技术的飞速发展和科技进步,在许多现代化集中管理的控制系统中,需要对现场数据进行统计、分析、打印、报警等,同时又要对现场设备进行实时控制,完成各种操作。

单片机作为控制系统中必不可少的部分,在各个领域得到了广泛的应用。

由于单片机具有体积小、价格低廉、适应性强的特点,一般在工业控制系统中,各种数据的采集和执行机构的控制都是由单片机来完成。

而单片机的计算能力有限,难以进行复杂的数据处理。

在功能比较复杂的自动控制系统中,通常以工控机为上位机,单片机为下位机,由单片机完成数据的采集及对设备的控制,而由上位机完成各种复杂的数据处理及对单片机的控制。

在分布式控制系统中大多采用单片机作为下位机来进行数据采集和现场控制,在这些应用中,单片机只是直接面对被控对象底层,而对采集到的数据进行进一步的分析和处理工作,则是由功能强大的PC 机来完成的。

因此,PC 机和单片机之间就有着大量的数据交换。

在绝大多数PC 机的标准配置中,都有一个到多个RS 232 串口,因为RS 232 串口担负着PC 机和单片机之间大量的数据交换的重任。

单片机89C52 用于自动控制及数据传输,并通过RS 232 接口向上位机进行数据通信。

1 RS 232 串口通信1.1 RS 232C 标准RS 232C 标准(协议)的全称是EIA-RS-232C 标准,其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会,RS(ecommeded standard)代表推荐标准,232 是标识号,C 代表RS 232 的最新一次修改。

在这之前,有RS 232B,RS 232A,它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。

1.2 RS 232 的接口引脚定义由于RS 232C 并未定义连接器的物理特性,因此,出现了DB-25,DB-15 和DB-9 各种类型的连接器,其引脚定义也各不相同。

pc与单片机多机rs232串口通信设计分析

pc与单片机多机rs232串口通信设计分析

分析Technology AnalysisDI G I T C W 技术114DIGITCW2020.020 引言现阶段,控制系统的功能逐渐增加,内部构造日益复杂,通常以工控机为上位机,以单片机为下位机,处于被控对象的地层,借助PC 机完成数据采集与分析工作。

由于PC 机和单片机之间需要完成数据传输,这时需要多个RS232串口的支持,本文针对串口通信的设计进行分析和研究。

1 R S23 2串口通信原理串口通信主要通过ASCII 码进行传输,采用地线进行接收和发送,通信段在一条线路中发送信息,可在另一条线路中进行接收。

其中,波特率、数据位、奇偶校验位等参数十分关键。

(1)波特率。

可对通信速度进行反应,与时钟的周期相同,但与距离呈反比,只有相似仪器中才可使用这一参数。

(2)数据位。

可对通信数据进行体现,通常标准为5、7、8位,发送信息与标准值之间具有一定关联。

标准码由7或者8位组成,在单包中最后一位是停止位,在定时时可通过传输线进行数据传输,因此设备时钟不同。

在通信时设备之间很难做到同步传输,因此差异性相对较小,此时可发挥停止位的作用,对传输进行约束,停止位的数量应得当,不可过多或者过少,以适当的位数保障数据的传输率。

(3)奇偶校验位。

该项参数可对串口通信的正误率进行检验,主要方式为高、低、奇、偶等类型,在奇偶校验的过程中,数据最末位便是校验位;对于设备来说,对位的状态进行掌握,可有效判断数据传输是否受到其他设备的干扰。

2 P C 与单片机RS23 2 串口通信设计2.1 连接框架在该系统中,主要采用“一主多从”的总线连接方式,与总线特征相结合,将两个120的电阻分别连接在两侧,芯片类型为MAX485,在驱动器中最多可带128个单片机,因此通信数量不可超过128个。

2.2 软件设计在数据传输过程中,单片机通常采用中断方式,在初始化时,SM2的数值为1,工作方式为3,波特率为9600。

通信协议为:(1)PC 机将地址信息传输给单片机,由接收端对信息进行查询。

MC51单片机与PC 机的串口通信

MC51单片机与PC 机的串口通信

单片机与PC 机的串口通信这一讲将介绍单片机上的串口通信。

通过该讲,读者可以掌握单片机上串口的工作原理和如何通过程序来对串口进行设置,并根据所给出的实例实现与PC 机通信。

一、原理简介51 单片机内部有一个全双工串行接口。

什么叫全双工串口呢?一般来说,只能接受或只能发送的称为单工串行;既可接收又可发送,但不能同时进行的称为半双工;能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。

串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式,其突出优点是只需一根传输线,可大大降低硬件成本,适合远距离通信。

其缺点是传输速度较低。

与之前一样,首先我们来了解单片机串口相关的寄存器。

SBUF 寄存器:它是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器,可同时发送、接收数据,可通过指令对SBUF 的读写来区别是对接收缓冲器的操作还是对发送缓冲器的操作。

从而控制外部两条独立的收发信号线RXD(P3.0)、TXD(P3.1),同时发送、接收数据,实现全双工。

串行口控制寄存器SC ON(见表1)。

表1 SCON寄存器表中各位(从左至右为从高位到低位)含义如下。

SM0 和SM1 :串行口工作方式控制位,其定义如表2 所示。

表2 串行口工作方式控制位其中,fOSC 为单片机的时钟频率;波特率指串行口每秒钟发送(或接收)的位数。

SM2 :多机通信控制位。

该仅用于方式2 和方式3 的多机通信。

其中发送机SM2 =1(需要程序控制设置)。

接收机的串行口工作于方式2 或3,SM2=1 时,只有当接收到第9 位数据(RB8)为1 时,才把接收到的前8 位数据送入SBUF,且置位RI 发出中断申请引发串行接收中断,否则会将接受到的数据放弃。

当SM2=0 时,就不管第位数据是0 还是1,都将数据送入SBUF,并置位RI 发出中断申请。

工作于方式0 时,SM2 必须为0。

REN :串行接收允许位:REN =0 时,禁止接收;REN =1 时,允许接收。

TB8 :在方式2、3 中,TB8 是发送机要发送的第9 位数据。

单片机与PC之间的串行通讯 毕业论文

单片机与PC之间的串行通讯  毕业论文

毕业设计(论文)题目单片机与PC之间的串行通讯系(院)计算机科学技术系专业通信工程班级学生姓名学号指导教师职称单片机与PC之间的串行通讯摘要随着计算机技术的发展,特别是单片机技术的迅猛发展,单片机被广泛应用于大量工业控制系统。

单片机拥有占有空间小,价格低廉,开发应用程序容易的优势,可用于恶劣的工业环境中,单片机的数据采集和现场控制能力被广泛应用于分布式控制系统中。

但因为单片机的计算能力是有限的,而且用它也很难进行复杂的数据处理,因此这就要求我们往往在具有繁多功能的控制系统中采用上,下位机系统,单片机被使用为下位机系统采集数据和控制设备,而使用PC机为上位机系统处理复杂数据和控制单片机。

当今,在大量解决通信系统通信受阻的常用方案中,通过PC机自带的RS-232串行通讯端口与外设实现通讯这一方案备受人们的青睐。

故由上知,实现单片机与PC机之间的串行通讯具有重要的意义。

本论文设计详细介绍了使单片机与PC机之间能够进行串行通讯的软件和硬件的实现。

在硬件设计中,通过RS-232串行通讯端口将单片机与PC机相互连接,PC机把数据传输至单片机系统,单片机系统会将这一传输数据显示在LED数码管上;在软件设计中,利用Visual Basic6.0中的MSComm串行通讯控件来编写PC机的串口通讯程序。

在对此设计正确测试后,证明我们的设计能够实现单片机与PC机之间的串行通讯。

关键词:单片机;串行通讯;RS-232;Visual Basic6.0;MsCommSerial Communication between SCM and PCAbstractWith the development of computer technology, especially the rapid development of the SCM technology, SCM has been widely used in industrial control systems. The SCM has the advantage of possession of a small space, low price, easy to develop applications that can be used in harsh industrial environments, data acquisition and site control capabilities of the microcontroller is widely used in distributed control systems. Single-chip computing power is limited, and it is difficult to use it for complex data processing, so this is often used in the control system has a range of functions, the controller system, the microcontroller is used for the next bit machine system data acquisition and control equipment, using a PC as the host computer system to handle complex data and control SCM. Today, a large number of commonly used programs address communication system communication disruption, comes via a RS-232 serial communication interface with peripherals, communication of this program much people of all ages. Therefore, by the Sounds, the communication between the SCM and PC has an important significance.The design details of this paper between the SCM and PC serial communications software and hardware implementations. SCM and PC through the RS-232 serial communications port in the hardware design of interconnected PC machine data transfer to the SCM system, SCM system will transmit data is displayed on the LED digital tube; in software design, MSComm communication control in Visual Basic 6.0 to write the PC's serial port communication program. This design the right tests to demonstrate that our design can achieve serial communication between SCM and PC.Key words:SCM;Serial Communication;RS-232;VB6.0;MSComm目录第一章绪论 (1)1.1 本课题的目的和意义 (1)1.2本课题的国内外研究现状 (1)1.3此次设计的工作内容 (2)第二章串行通讯基础知识 (3)2.1串口通讯的理论基础 (3)2.1.1 并行接口与串行接口 (3)2.2 RS-232串行通讯接口标准 (3)2.3MSCOMM串行通讯控件 (4)2.3.1 MSComm串行通讯控件处理通讯的方式 (4)2.3.2 MSComm串行通讯控件的属性 (5)第三章课题总体设计与分析 (6)3.1 课题的可行性分析 (6)3.2 课题指标设计 (6)3.2.1 通讯协议的设计 (6)3.3 课题的硬件与软件的设计与分析 (6)3.4课题功能分析 (7)第四章串行通讯的硬件电路设计 (8)4.1 单片机的选型及其简介 (8)4.2 串行接口的基本结构的认识 (8)4.3 电平转换芯片MAX232 (10)4.4 电路原理图 (11)第五章串行通讯程序设计 (14)5.1 PC机的串行通讯程序 (14)5.2单片机的串行通讯程序 (17)第六章仿真调试与结果分析 (19)6.1 PROTUES仿真软件简介 (19)6.2 仿真结果分析 (19)结语 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)第一章绪论1.1本课题的目的和意义现代信息网络技术的一个突出特点,是使所有的设备在工业控制系统相互连接,形成网络,在中央软件管理下,形成一个有机的整体。

利用RS-232实现单片机与PC间的串行通信剖析

利用RS-232实现单片机与PC间的串行通信剖析

单片机课程设计说明书利用RS-232实现单片机与PC间的串行通信学生姓名:学号:学院:专业:指导教师:年月中北大学信息商务学院课程设计任务书学年第学期学院:信息商务学院专业:电气工程及其自动化学生姓名:学号:课程设计题目:利用RS-232实现单片机与PC间的串行通信起迄日期:课程设计地点:电气工程系综合实验室指导教师:系主任:下达任务书日期: 日课程设计任务书课程设计任务书内容提要计算机的发展对通信起了巨大的推动作用,计算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统,也可以构成强有力的信息处理系统,这样对社会的发展产生了深远的影响。

随着电子技术和计算机技术的发展,特别是单片机的发展,使传统的测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化,形成了一种完全突破传统概念的新一代测试仪器——智能仪器。

智能仪器是以微处理器为核心的电子仪器,它不仅要求设计者熟悉电子仪器的工作原理,而且还要求其掌握微型计算机硬件和软件的原理。

目前,有很多的传统电子仪器已有相应的替代产品,而且还出现不少全新的仪器类型和测试系统体系。

在通信方面,单片机得到了广泛运用。

在实现计算机与计算机、计算机与外设的串行通讯时,通常采用标准的通讯接口。

所谓标准的通讯接口,就是明确定义若干信号线的机械、电器特性,使接口电路标准化、通用化,这样就能方便地把不同的计算机、外设等有机地连接起来,进行串行通讯。

RS-232C是由美国电子工业协会(EIA)制定的用于串行通信的标准通信接口,利用它可以很方便地把各种计算机、外围设备、测量仪器等有机地连接起来,进行串行通信。

它包括按位传输的电气和机械方面的规定,适用于短距离或带调制解调器的通信场合。

RS-232C标准适用于DCE和DTE之间的串行二进制通信,最高的数据速率为19.2Kbit/s,在使用此波特率进行通信时,最大传输距离在20m之内。

降低波特率可以增加传输距离。

对于RS-232C标准接口的使用是非常灵活的,实际通信中经常采用9针接口进行数据通信。

采用MA232实现MCS51单片机与PC机的通信

采用MA232实现MCS51单片机与PC机的通信

采用MA232实现MCS51单片机与PC机的通信一、本文概述随着微处理器技术的飞速发展,单片机作为一种集成度高、功能强大的微控制器,在工业自动化、智能仪表、嵌入式系统等领域得到了广泛应用。

MCS51单片机作为其中的佼佼者,以其稳定的性能和广泛的适应性受到了工程师们的青睐。

然而,单片机与PC机之间的通信一直是困扰工程师们的难题之一。

本文旨在探讨采用MA232串口通信模块实现MCS51单片机与PC机之间通信的方法,为工程师们提供一种可靠的解决方案。

本文将首先介绍MCS51单片机的特点及其在嵌入式系统中的应用,然后详细阐述MA232串口通信模块的工作原理及其与MCS51单片机的接口方法。

在此基础上,本文将重点分析采用MA232实现MCS51单片机与PC机通信的硬件电路设计和软件编程实现。

通过实例演示和测试结果分析,验证采用MA232实现MCS51单片机与PC机通信的可行性和可靠性,为工程师们在实际项目中应用提供参考和借鉴。

通过本文的学习,读者可以深入了解MCS51单片机与PC机通信的原理和实现方法,掌握采用MA232串口通信模块实现通信的关键技术,为实际应用提供有力的技术支持。

二、MCS51单片机简介MCS51单片机,又称为Intel 8051微控制器,是Intel公司在1980年代初推出的一款8位CISC(复杂指令集计算机)单片机。

自推出以来,由于其出色的性能、合理的价格和广泛的应用场景,MCS51单片机在全球范围内得到了广泛的使用,成为了嵌入式系统领域的经典之作。

MCS51单片机采用了典型的微处理器结构,包括中央处理器(CPU)、内部数据存储器(RAM)、外部数据存储器(外部RAM)、各种I/O 接口电路以及时钟电路等。

其中,CPU是单片机的核心部分,负责执行程序中的指令,进行数据的运算和处理。

内部数据存储器用于存放程序和数据,而外部数据存储器则提供了更大的存储空间,用于存放更多的数据或程序。

MCS51单片机还提供了丰富的I/O接口电路,包括并行I/O口、串行通信口、定时/计数器、中断系统等,使得单片机可以与外部设备进行通信和控制。

51单片机与PC的RS232接口串行通信实现研究-范文模板

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51单片机与PC的RS232接口串行通信实现研究-大学毕业论文毕业设计学位论文文模板参考资料目录一概述........................................................... 41.1 引言............................................................41.2 设计目的和意义..................................................4二案功能详述及论证............................................. 52.1 案功能详述....................................................52.1.1 总体功能设计..................................................52.1.2 具体功能模块设计..............................................52.2 案论证........................................................5三系统硬件设计................................................... 93.1 选用设备和设计总框图............................................93.2 串行接口通信硬件线路图.........................................93.3 电源电路.......................................................113.4 主要芯片说明...................................................113.4.1 单片机AT89C51 概述...........................................113.4.2MAX232 芯片简介: .............................................143.4.3 RS232 串行接口简介..........................................16四系统软件设计.................................................. 184.1 波特率的设置...................................................184.2 系统软件设计参考程序如下.......................................194.3 系统软件仿真...................................................204.4 系统程序流程图.................................................22五结论与展望.................................................... 23参考文献......................................................... 23 摘要本文设计了一种采用51 系列单片机与采用了MAX232 芯片的PC 通过标准的RS232 接口实现串行通信的功能。

51单片机与PC机串行通信接口的设计

51单片机与PC机串行通信接口的设计

51单片机与PC机串行通信接口的设计作者:王玮来源:《硅谷》2009年第06期[摘要]介绍单片机与上位PC机串行通信的方法,设计单片机与PC机之间基于串行接口RS-232标准的串行通信接口电路。

系统使用MAX232芯片以及外围电路进行电平转换实现单片机串行通讯口与PC机串行通讯口的互连,给出单片机与PC机实现串行通信的软件设计方法。

[关键词]串行通信串行接口RS-232标准电平转换中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0320005-01一、引言近年来,单片机以其极高的性价比越来越多的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解决的主要问题之一,在数据传输量不大的情况下,按照RS-232标准进行串行通信越来越多的服务于各种应用系统中。

二、串行通信的基本原理串行通信是指数据按位顺序传送的通信。

串行数据传送的特点是:通信线路简单,最多只需一对传输线即可实现通信,成本低但速度慢,其通信线路既能传送数据信息,又能传送联络控制信息;它对信息的传送格式有固定要求,具体分为异步和同步两种信息格式,与此相应有异步通信和同步通信两种方式;在串行通信中,对信息的逻辑定义与TTL不兼容,需要进行逻辑电平转换;计算机与外界的数据传送大多是串行的,其传送的距离可以从几米到几千公里。

单片机中使用的串行通信通常都是异步方式的。

(一)串行通信的两种基本方式1.异步传送方式异步传送的特点是数据在线路上的传送是不连续的。

在线路上数据是以一个字(或称字符)为单位来传送的。

异步传送时,各个字符可以是接连传送的,也可以是间断传送的,这完全由发送方根据需要来决定的。

另外,在异步传送时,同步时钟脉冲并不传送到接收方,即双方各用自己的时钟源来控制发送和接收。

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目录一概述 (4)1.1引言 (4)1.2设计目的和意义 (4)二方案功能详述及论证 (5)2.1方案功能详述 (5)2.1.1总体功能设计 (5)2.1.2具体功能模块设计 (5)2.2方案论证 (5)三系统硬件设计 (9)3.1选用设备和设计总框图 (9)3.2串行接口通信硬件线路图 (9)3.3电源电路 (11)3.4主要芯片说明 (11)3.4.1 单片机AT89C51概述 (11)3.4.2 MAX232芯片简介: (14)3.4.3 RS232串行接口简介 (16)四系统软件设计 (18)4.1波特率的设置 (18)4.2系统软件设计参考程序如下 (19)4.3系统软件仿真 (20)4.4系统程序流程图 (22)五结论与展望 (23)参考文献 (24)摘要本文设计了一种采用51系列单片机与采用了MAX232芯片的PC通过标准的RS232接口实现串行通信的功能。

为了使系统所需电缆线少,接线简单,稳定可靠工作,采用了零调制三线经济行的连接方式,这是进行全双工通信所必需的最少线路。

应为MCS-51输入,输出电平为TTL电平,而PC配置的是RS-232标准接口,二者的电气规范不同,所以要加电平转换电路。

本文采用了MAX232芯片的PC和51单片机串行接口电路,与PC相连采用9芯标准插座。

在本文描述的系统中,硬件线路图根据本次设计的要求,采用CAD制图软件绘制,流程图采用Word和Photoshop软件绘制。

本次设计的特色在于采用了零调制三线经济型连接电路,,该电路的优点是成本低、电路简单。

关键词:单片机;PC机;串行通信;数据交换一概述1.1引言当今,串口的应用始于1960, RS-232的初始版本于1969得到认证。

其标准主要适用于通信设备如电话调制解调器,串行接口称为COM 口。

目前串口通信的最大速率,RS-232是20Kbps,RS-422/485是300Mbps。

就距离范围来说,RS-232 通常为50英尺,RS-422/485为4000英尺,当然还可以用中继器进行扩展。

一个串行局域网的最大设备数量为32个,通过中继器这个数值还可以更大,但最大不能超过所用设备的地址限制(通常为256) 。

多年以来,串行技术与连接设备都得到了很大的发展。

串口设备仍有大量应用,设备电缆和软件的大量库存证明了这一点。

毫无疑问,串行连接仍然是工商业及医疗应用中的广泛标准。

1.2设计目的和意义(1)设计目的串行通信仅仅使用一条数据线,就可以将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。

其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,如计算机与计算机、计算机与单片机以及外设之间的远距离通信(2)设计意义计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。

由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。

在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。

随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展,人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行检测和控制。

PC机具有强大的监控和管理功能,而单片机则具有快速及灵活的控制特点,通过PC机的RS-232串行接口与外部设备进行通信,是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。

因此如何实现PC机与单片机之间的通讯具有非常重要的现实意义。

二方案功能详述及论证2.1方案功能详述2.1.1总体功能设计通过编写单片机侧的串口通信程序,设置相应的波特率如9600b/s。

使单片机接收到PC机所发送的命令后,收到正确的命令后开始将“天净沙·秋思”这篇短文的数据传送到PC机。

2.1.2具体功能模块设计本文论述的单片机与PC机串行口通信包括如下功能模块。

(1)单片机系统模块:实现和PC机通信的串口通信程序。

(2)外围电路模块:实现单片机和PC机之间的串口电平转换。

(3)通信程序模块:一方面是单片机的程序,另一方面是PC机的通信程序。

2.2方案论证本文采取了专用电平转换芯片MAX232实现PC机与MCS51单片机之间的串行通信方法。

通过对系统的通信方式选择89C51通信波特率的设置,通信的设置,以及对接口电路的软件和硬件的设计分析,展示了该电路的实用信。

系统还通过“伟福51软件仿真器”进行编译,本系统的设计和具体实际应用相结合,系统的安全性、可靠性及实用性强,操作简单、扩展功能强,设计具有良好的可行性和可操作性。

按照单片机系统的设计方法,这一阶段,我需要考察实际应用环境的需要,确定单片机与PC机串行通信系统的整体设计方案。

它包括系统的可行性分析、功能分析、单片机选型以及系统硬软件的分工问题。

2.2.1 可行性分析这次设计是我的毕业设计任务,在指导老师的指导下和搜集、查阅相关资料、确定单片机系统能达到需要的设计目标,而且达到目标需要的经济成本没有超出可接收的范围。

2.2.2 系统功能分析单片机以其体积小、价格低、抗干扰性好等特点,在现在控制系统中常用在操作现场进行数据采集,以及实现现场控制中。

但是由于其数据存储容量和数据处理能力都较低,所以一般情况下要通过通信手段使它与PC机相连,把所采集到的数据传送到PC机上,再在PC机上进行数据处理,充分发挥两者各自的优势。

由于单片机输入、输出电平是TTL电平,而PC机配置的是RS—232标准串行接口,两者的电气规范不一致,因此要完成单片机与PC机的数据通信,必须对单片机输出的TTL电平进行电平转换。

单片机和PC的串口通信原理方案如图2-1所示。

图2-1串口通信原理方案2.2.3 单片机选型单片机的选型的依据为,应用系统本身对数据处理能力的要求,以及是否有其他方面的特殊需要(低功耗、工作温度、接口电路)的原则来确定。

在此,本人选择Intel公司的MCS-51系列单片机中的8051单片机。

MCS-51系列的单片机是Intel公司在1980年推出的8位机系列,8051为这一系列的代表产品。

8051单片机内部包括8位CPU、4KB片内ROM、128KB片内RAM、4个8位并口、一个全双工的串口,支持64KB寻址空间,并提供5个中断源和两级中断。

其性能指标如表2-1。

表2-1 MCS-51系列单片机8051的性能指标以上我选用的单片机的种类和型号,取决于对该类型号的熟悉程度以及手头所具备开发系统的条件。

而在第六章我用单片机实验板对系统软件进行调试所用到的单片机是STC89C52RC,其特点是可以直接用串口进行ISP编程,对于使用就变得很简单了,我在这里作一个说明。

2.2.4 系统硬软件的功能设计对系统的各项功能进行划分,确定软件和硬件的分工问题,根据图2-1单片机和PC的串口通信原理方案,实现该方案需要从通信协议(串行通信总线标准接口)、硬件电路和程序3个方面考虑。

1)通信协议标准接口,就是明确定义若干信号线,使接口电路标准化、通用化,借助串行通信标准接口,不同类型的数据通信设备很容易实现它们之间的串行通信连接。

标准异步串行通信接口有以下几类:RS-232C、RS-232E、RS-449、20mA电流环、USB通用接口。

根据协议的广泛性和此次设计为短距离通信,并且PC机配置的是RS—232标准串行接口等条件。

标准接口即通信协议采用基本的RS-232,但是在具体运用上可以根据实际的需要进行变化。

例如,当对传输的数据要求不高时,可以采用无奇偶检验的10位数据,而需要数据稳定性时,可以采用软件握手的方法。

根据单片机对串口的使用还有初始化串口的要求,其通信协议也需要结合单片机的信号和在实际使用中的通信方式而定。

2)硬件电路如图2-1所示,数据通信的硬件上采用3线制,将单片机和PC串口的3个引脚(TXD、RXD、GND)分别连在一起,即将PC机和单片机的发送数据线TXD与接收数据线RXD交叉连接,两者的地线GND直接相连,而其他信号线如握手信号线均不用,采用软件握手的方式。

这样既可以实现预定的任务又可以简化电路设计。

但由于单片机的TTL逻辑电平和RS-232的电气特性完全不同,RS-232的逻辑0电平规定为+5~+15V之间,逻辑1电平为-5~-15V之间,因此在将PC机和单片机的TXD和RXD交叉连接时必须进行电平转换,这里我选用的是MAX232电平转换芯片。

3)传输程序单片机和PC的通信,在程序上涉及两个部分的内容:一方面是单片机的C51程序或者汇编程序,完成数据的收发。

二是PC机的串口通信程序和界面的编制。

2.2.5 本章小结经过这一阶段的设计,已经有比较成型的系统设计框架,对软硬件系统的分工有较明确的方案。

现在总结如下:1)确定单片机与PC机串行数据通信系统的通信方案,如图2-1;2)选择Intel公司的MCS-51系列单片机中的8051, 实验板对系统软件进行调试所用到的单片机是STC89C52RC;3)串行通信总线标准接口采用RS-232C;4)串行数据通信的硬件上采用3线制,选用的是MAX232芯片进行单片机与RS-232接口的电平转换;5)单片机端用C51程序或者汇编程序进行编程,完成数据的收发,PC机端完成串口通信程序和界面的编制。

此时,可以开始进行系统的硬件设计工作了。

三系统硬件设计3.1 选用设备和设计总框图本系统选用8051(4KB EPROM)单片机一片,MAX232芯片的PC一台、连线若干进行设计。

系统总框图如图3.1所示。

图3.1 系统总框图从设计方框图中可以看出用此方案设计的系统由电源电路、MAX232串行接口电路、单片机外围电路、LED显示电路。

单片机能够接收PC机所发送的命令,收到正确的命令后开始将待发送的数据传送到PC机。

向PC通信传送一首诗歌或者短文。

3.2 串行接口通信硬件线路图串行接口硬件线路图如图3.2所示。

图3.2 串行接口硬件线路图本设计的串行通信部分主要是由MAX232电平转换电路,其原理是:MAX232芯片把单片机引脚的COMS电平(0—5V)转换为RS232电平(-12V— +12V),AT89S52单片机有一个全双工的串行通信口,而PC机有一个RS232的通信接口。

只要用RS232 D型9针的引脚的双边母头接到PC机上,而另一头和MAX232相连接,MAX232的输出再和AT58S52相连就可以实现单片机和PC机的串行通信[1]。

具体连线如上图3.2所示,AT89S52的串行通信引脚的TXD和RXD分别接到MAX232的T1IN和T1OUT上,MAX232的R1OUT和R1IN分别接到RS232的2、3上,RS232的5脚接地。

MAX232外围元件只有四个电容,根据MAX232的典型应用电路,可取10μF ∕50V的电解电容。

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