单片机之间的串行通讯

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单片机单片机课程设计-双机串行通信

单片机单片机课程设计-双机串行通信

单片机单片机课程设计-双机串行通信单片机课程设计双机串行通信在当今的电子信息领域,单片机的应用无处不在。

而双机串行通信作为单片机系统中的一个重要环节,为实现设备之间的数据交换和协同工作提供了关键的技术支持。

一、双机串行通信的基本原理双机串行通信是指两个单片机之间通过串行接口进行数据传输的过程。

串行通信相较于并行通信,具有线路简单、成本低、抗干扰能力强等优点。

在串行通信中,数据是一位一位地按顺序传输的。

常见的串行通信协议有 UART(通用异步收发器)、SPI(串行外设接口)和 I2C(内部集成电路)等。

在本次课程设计中,我们主要采用 UART 协议来实现双机串行通信。

UART 协议包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。

起始位用于标识数据传输的开始,通常为逻辑 0;数据位可以是 5 位、6 位、7 位或 8 位,具体取决于通信双方的约定;奇偶校验位用于检验数据传输的正确性,可选择奇校验、偶校验或无校验;停止位用于标识数据传输的结束,通常为逻辑 1。

二、硬件设计为了实现双机串行通信,我们需要搭建相应的硬件电路。

首先,每个单片机都需要有一个串行通信接口,通常可以使用单片机自带的UART 模块。

在硬件连接方面,我们将两个单片机的发送端(TXD)和接收端(RXD)交叉连接。

即单片机 A 的 TXD 连接到单片机 B 的 RXD,单片机 B 的 TXD 连接到单片机 A 的 RXD。

同时,还需要共地以保证信号的参考电平一致。

此外,为了提高通信的稳定性和可靠性,我们可以在通信线路上添加一些滤波电容和上拉电阻。

三、软件设计软件设计是实现双机串行通信的核心部分。

在本次课程设计中,我们使用 C 语言来编写单片机的程序。

对于发送方单片机,首先需要对 UART 模块进行初始化,设置波特率、数据位、奇偶校验位和停止位等参数。

然后,将要发送的数据放入发送缓冲区,并通过 UART 发送函数将数据一位一位地发送出去。

对于接收方单片机,同样需要对 UART 模块进行初始化。

单片机串行通信

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)。

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

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。

单片机串行口的工作原理

单片机串行口的工作原理

单片机串行口的工作原理一、引言单片机串行口是单片机与外部设备进行通信的一种重要方式。

它通过串行通信协议将数据从单片机发送到外部设备或从外部设备接收数据并传输到单片机。

本文将详细介绍单片机串行口的工作原理。

二、串行通信协议1. 串行通信概述串行通信是指在同一时间内,只有一个比特(bit)被传输的通信方式。

与之相对的是并行通信,它可以同时传输多个比特。

由于现代计算机系统中各种设备间需要大量数据交换,因此串行通信成为了广泛应用的一种通讯方式。

2. 常见的串行通信协议常见的串行通信协议有RS232、RS485、I2C和SPI等。

其中,RS232是最早广泛使用的标准,用于在计算机和调制解调器之间进行数据传输。

RS485则是一种多点连接的标准,适用于在远距离范围内进行数据传输。

I2C和SPI则主要用于芯片级别的短距离数据传输。

三、单片机串口硬件结构1. 串口芯片在单片机系统中,使用专门的UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)芯片来实现串口通信。

UART芯片包括发送和接收两个模块,可以将单片机的并行数据转换为串行数据进行传输,并将接收到的串行数据转换为单片机可以处理的并行数据。

2. 串口引脚在单片机中,通常有两个引脚用于串口通信,分别为TX(发送)和RX(接收)。

这些引脚通过芯片内部的寄存器进行控制,以实现对串口的配置和控制。

3. 波特率发生器波特率是指在单位时间内传输的比特数。

在单片机中,使用波特率发生器来控制UART芯片的工作频率,从而实现不同波特率下的数据传输。

四、单片机串口软件实现1. 串口初始化在使用单片机进行串口通信之前,需要先对串口进行初始化。

这包括设置波特率、校验位、停止位等参数,并启动UART芯片以使其准备好接收或发送数据。

2. 串口发送当需要向外部设备发送数据时,在单片机中可以通过向TX引脚写入相应的比特序列来实现。

在发送前需要检查TX缓冲区是否为空,并等待直到缓冲区为空后再进行下一次传输。

单片机中串行通信的三种类型

单片机中串行通信的三种类型

单片机中串行通信的三种类型在单片机的世界里,串行通信就像一条小小的高速公路,将各种数据在不同的部件之间传递。

它的基本任务就是让不同的设备能够互相“聊天”,共享信息。

想象一下,如果没有串行通信,单片机和外设之间就像被厚厚的墙隔开了,彼此难以沟通。

因此,了解串行通信的三种主要类型非常重要。

下面,我们就来聊聊这些串行通信的类型吧!1. 异步串行通信1.1 什么是异步串行通信?异步串行通信,顾名思义,就是在数据传输的时候,双方并不需要保持同步。

说白了,就是两头在做各自的事情,偶尔通过约定的信号来“打招呼”。

就像你和朋友在微信上聊天,不需要时时刻刻保持在线,偶尔发个消息就行了。

1.2 异步串行通信的工作原理在这种通信方式中,数据被拆分成一串串的字节,每个字节都会被加上一个起始位和一个停止位。

起始位告诉接收方:“嘿,数据来了!”而停止位则是“这条消息完了!”的信号。

这就像在你发短信时,在开始和结束的时候都留个标记,让对方知道你的信息什么时候开始和结束。

1.3 异步串行通信的应用这种通信方式应用非常广泛,比如我们常用的UART(通用异步收发传输器)就属于这个类别。

UART在我们的生活中几乎无处不在,从电脑的串口到一些简单的传感器都用得上它。

2. 同步串行通信2.1 什么是同步串行通信?同步串行通信和异步串行通信有点像“有组织的队伍”,双方在数据传输的过程中要保持同步。

就是说,你发数据的时候,对方也要准备好接收数据,这就像排队一样,大家都得按顺序来。

2.2 同步串行通信的工作原理在同步通信中,除了数据本身,还需要一个额外的时钟信号来确保数据的准确传输。

可以把时钟信号看作是“指挥棒”,它帮助双方协调一致地进行数据传输。

想象一下在舞台上表演的舞者,大家都得跟着同一个节拍才能跳得整齐划一。

2.3 同步串行通信的应用同步串行通信的速度通常比异步串行通信快,因为它减少了数据传输过程中的额外开销。

常见的同步串行通信协议包括SPI(串行外设接口)和I2C(集成电路间接口)。

单片机之间 i2c通信

单片机之间 i2c通信
5. 接收数据:从设备接收到数据后,可以进行相应的处理。从设备也可以发起数据传输, 将数据发送给主设备。
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。

单片机双机串行实验报告

单片机双机串行实验报告

单片机双机串行实验报告实验目的:通过单片机实现双机串行通信功能,掌握串行通信的原理、方法和程序设计技巧。

实验原理:双机串行通信是指通过串行口将两台单片机连接起来,实现数据的传输和互动。

常用的串行通信方式有同步串行通信和异步串行通信。

异步串行通信是指通过发送和接收数据时的起始位、停止位和校验位进行数据的传输。

而同步串行通信是指通过外部时钟信号进行数据的同步传输。

实验器材:1.两台单片机开发板(MCU7516)2.两个串口线3.两台计算机实验步骤:1.将两台单片机开发板连接起来,通过串口线连接它们的串行口。

2.在两台计算机上分别打开串口调试助手软件,将波特率设置为相同的数值(例如9600)。

3.在编程软件中,编写两个程序分别用于发送数据和接收数据。

4.在发送数据的程序中,首先要设置串口的波特率、数据位、停止位和校验位,并将数据存储在缓冲区中。

然后利用串口发送数据的指令将数据发送出去。

5.在接收数据的程序中,同样要设置串口的参数。

然后使用串口接收数据的指令将接收到的数据存储在缓冲区中,并将其打印出来。

实验结果与分析:经过实验,我们成功地实现了单片机之间的双机串行通信。

发送数据的单片机将数据发送出去后,接收数据的单片机能够正确地接收到数据,并将其打印出来。

实验中需要注意的是,串口的波特率、数据位、停止位和校验位必须设置为相同的数值。

否则,发送数据的单片机和接收数据的单片机无法正常进行通信。

同时,在实验之前,需要了解单片机开发板支持的串口通信相关的指令和函数。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了单片机之间的双机串行通信原理和方法。

掌握了串口的设置和使用方法,以及相关的指令和函数。

在实验中,我们学会了如何通过串行口实现数据的传输和互动,为今后的单片机应用和开发打下了基础。

同时,我们还发现,双机串行通信在实际应用中有着广泛的用途。

例如,可以通过串行通信实现两台计算机之间的数据传输,或者实现单片机与计算机之间的数据收发。

单片机双机之间的串行通讯设计报告

单片机双机之间的串行通讯设计报告

单片机双机之间的串行通讯设计报告摘要:本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计。

该设计使用两个单片机,通过串行通信协议进行数据传输。

通讯过程中,两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。

同时,本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用,以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。

通过该设计,可以实现两台单片机之间的高速数据传输,并且具有良好的稳定性和可靠性。

关键词:单片机,串行通讯,中断方式,移位寄存器,串行口扩展一、引言串行通讯是计算机系统中常用的一种数据传输方式,它可以实现不同设备之间的数据传输。

在单片机应用中,串行通讯也是一种常见的数据传输方式。

本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计,该设计使用两个单片机通过串行通信协议进行数据传输。

本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用,以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。

通过该设计,可以实现两台单片机之间的高速数据传输,并且具有良好的稳定性和可靠性。

二、设计原理该串行通讯设计使用两个单片机,分别为发送单片机和接收单片机。

发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机,接收单片机再将接收到的数据进行处理。

两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。

在串行通讯中,数据是通过串行口进行传输的。

串行口工作方式0 是一种常见的串行口工作方式,它使用移位寄存器进行数据接收和发送。

在移位寄存器中,数据被移位到寄存器中进行传输,从而实现了数据的串行传输。

三、设计实现1. 硬件设计在该设计中,发送单片机和接收单片机分别使用一个串行口进行数据传输。

发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机,接收单片机再将接收到的数据进行处理。

两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。

硬件设计主要包括两个单片机、串行口、数据线和中断控制器。

其中,两个单片机分别拥有自己的串行口,并且都能够接收和发送数据。

数据线将两台单片机连接在一起,中断控制器用于处理数据的接收和发送。

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桂林电子科技大学微机与单片机接口




指导教师:吴兆华
学生:王晓鹏
学号:092011211 2010 年6月25日
一、设计题目
单片机之间的串行通讯
二、设计内容与要求
实现两个单片机之间的串行通讯,并用数码管分别显示两个单片机的数据,以验证通讯是否成功。

三、设计目的意义
当前,各种简单实用的通讯系统,使其达到数据传送稳在测控系统和工程应用中,常遇到多项任务需同时执行的情况,即主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。

由于单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便,尤其具有全双工串行通讯的特点,在工业控制、数据采集、智能仪器仪表等方面都有广泛的应用。

利用单片机的串行通信技术设计一定可靠,使用方便,可扩展为DCS系统应用于工业领域,将有广泛的实际应用价值。

单片机除了需要外围器件完成特定的功能外,在很多的应用中单片机之间通讯及单片机和外围器件之间的数据交换,多年来国内外在信息的处理特别是控制和信息传输通讯领域有着十分广泛的应用。

四、系统硬件原理图
图 1 系统硬件原理图
五、程序流程图与源程序
软件的设计是重要的。

它的好坏直接关系设计的成功与否。

软件是用C
语言完成的,需要能熟练的掌握C语言,还要熟悉AT89S52单片机。

从程序流程图、通信协议、波特率计算、编写程序、编译、和烧入软件的操作,到最后的调试,是很复杂的。

下面作详细介绍:
1、程序流程图
图2 程序流程图
2、 C语言程序
(1)主机的程序
#include <AT89X51.H>
/********变量说明***********/
unsigned char i,j,k,KEY,flag;
unsigned char time1,time2,time3;
unsigned int code ;
a[11]={0x00,0x3F,0x7D,0x5B,0x5B,0x00,0x76,0x79,0x38,0x38,0x3f
};
/********函数说明*******/
void initial_time(void); //定时器初始化//
void initial(void); //初始化函数//
void init_chuankou(void);//串口初始化函数//
void delay(unsigned char time1,time2,time3);
void main(void)
{unsigned char KEY;
initial(); //初始化函数//
initial_time(); //定时器初始化//
init_chuankou(); //串口初始化//
while(1)
{
if(P1_0==0) //看是否P1.0的按键按下//
{ delay(20,5,248); //延时10毫秒看是否干扰//
if(P1_0==0) //重新看是否真的按下//
{ KEY++; //如果按下KEY加1,即KEY记下按键按下的次数// if(KEY==10) //如果KEY记到10次,则KEY清0重新记录次数// {
{KEY=0; }
while(P1_0==0); //等待按键弹起//
}
switch(KEY)
{ case 0: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 1: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 2: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 3: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 4: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 5: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 6: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 7: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 8: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 9: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
case 10: SBUF=a[KEY]; P0=a[KEY];break;
}
}
}
void delay(unsigned char time1,time2,time3)
{
unsigned char i,j,k;
for(i=time1;i>0;i--)
{ for(j=time2;j>0;j--)
{ for(k=time3;k>0;k--)
{;}
}
}
}
/////////////////////////////////////////////////////////// //函数名称:void initial_time(void)
//函数说明:定时器初始化
//函数功能:
//注意:
void initial_time(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
}
/////////////////////////////////////////////////////////// //函数名称:void init_chuankou(void)
//函数说明:串口初始化
//函数功能:
//注意:
void init_chuankou(void)
{
TMOD=0x20;
TH1=0xe8;
TL1=0xe8;
PCON=0x80;
TR1=1;
SCON=0x50;
}
///////////////////////////////////////////////////
//函数名称:void initial(void)
//函数说明:初始化函数
//功能:
//入口参数:
//出口参数:
//注意:
////////////////////////////////////////////////////
void initial(void)
{
P0=0xff;
P1=0xff;
P2=0xff;
P3=0xff;
}
(2)从机程序
#include <AT89X51.H>
/********变量说明***********/
unsigned char i,j,k,b,s,r,t;
void delay(unsigned char time1,time2,time3);
/********函数说明*******/
void iwt();
void initial(void);/////初始化函数/////
void init_chuankou(void);/////传口初始化函数/////
void receive(void);
void main(void)
{
initial(); //初始化函数//
init_chuankou(); //串口初始化//
while(1)
{
receive();
}
}
/////////////////////////////////////////////////////////// //函数名称:void init_chuankou(void)
//函数说明:串口初始化
//函数功能:
//注意:
void init_chuankou(void)
TMOD=0x20;
TH1=0xe8;
TL1=0xe8;
PCON=0x80;
TR1=1;
SCON=0x50;
}
//////////////////////////////////////////////////// //函数名称:void initial(void)
//函数说明:初始化函数
//功能:
//入口参数:
//出口参数:
//注意:
//////////////////////////////////////////////////// void initial(void)
{
P0=0xff;
P1=0xff;
P2=0xff;
P3=0xff;
}
void receive(void)
{
if (RI==1)
{
RI=0;
P0=SBUF;
}
六、系统功能
主机通过P1.0口进行控制,当按键按下一次,数字加1,一直加到10,然后返回到0,并适时向从机发送数据,二者显示的数据相同。

实验仿真图如下
图3 实验仿真图
七、设计体会
从设计中,学到了单片机AT89S52的内部结构及其工作原理,了解控制电路的工作原理,还有共阴极数码管的工作原理,巩固了C语言编程的使用能力,提高了自己动手的能力,学到了很多经验,并且提高了自己分析问题的能力和创新能力,得到了理论联系实际的机会,做出了成果。

八、参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版).杭州:北京航空航天大学出
版社,1998
[2] 李广弟.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,1994
[3] 阎石.数字电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,1989。

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