串行通信电路的设计资料

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RS485串行通信电路设计

RS485串行通信电路设计

RS485串行通信电路设计RS485是一种常见的串行通信协议,广泛应用于工业自动化、仪器仪表、电力系统等领域。

RS485通信具有高可靠性、抗干扰能力强、通信距离远等特点,因此在一些需要长距离、高可靠性的通信场景中得到广泛应用。

本文将针对RS485串行通信电路的设计进行详细介绍。

首先,我们需要了解RS485通信的基本原理。

RS485采用差分信号传输,即发送端将逻辑0和逻辑1分别表示为低电平和高电平,接收端通过比较接收到的两个信号的电平差值来判断传输的是0还是1、差分信号传输具有较强的抗干扰能力,可以有效地抵抗电磁干扰和串扰。

除了收发芯片,RS485通信电路还需要考虑其他一些因素。

首先是电源电压的选择,一般RS485通信电路的电源电压为5V,但也可以根据实际需求选择其他电压。

其次是控制信号的设计,通常需要使用一个使能信号来控制发送和接收的开关。

此外,还要考虑阻抗匹配和信号线的布线,通常使用120欧姆电阻进行阻抗匹配,并尽量避免信号线与电源线、高电压线等干扰源的靠近。

在实际设计中,我们可以参考以下步骤进行RS485串行通信电路的设计:1.确定通信距离和通信速率:根据实际需求确定通信的最远距离和传输速率,这将影响到电路设计的一些参数。

2.选择收发芯片:根据通信距离和速率的要求,选择合适的收发芯片,并根据其规格书进行电路连接和布线。

3.设计电源电路:确定电源电压和电流,并设计相应的电源电路,通常需要增加滤波电容来提高电源的稳定性。

4.控制信号设计:根据收发芯片的要求设计使能信号和其他控制信号的接口电路。

5.阻抗匹配和信号线布线:根据通信距离和速率要求,选择合适的阻抗匹配电阻,并良好地布线,以减少干扰和串扰。

6.电路测试和优化:完成电路设计后,进行测试和优化,检查通信稳定性和可靠性,并根据需要进行一些调整和改进。

总之,RS485串行通信电路设计是一个相对复杂的过程,需要考虑多个因素的综合。

通过仔细设计和优化,可以实现稳定、可靠的串行通信。

rs232电路设计

rs232电路设计

rs232电路设计如何设计一个RS232电路?RS232是一种用于串行通信的标准接口协议,常被用于计算机与外部设备之间的通信。

在设计RS232电路时,需要考虑信号传输的稳定性、可靠性和抗干扰能力。

本文将从电路设计和信号传输两个方面详细介绍如何设计一个RS232电路。

第一步:电平转换RS232标准中规定,逻辑1表示为负电平(-3V至-15V),而逻辑0表示为正电平(+3V至+15V)。

这与电脑内部的通常使用正负逻辑电平表示逻辑1和逻辑0的方式有所不同。

因此,需要进行电平转换。

一般情况下,可以使用MAX232芯片进行电平转换。

MAX232芯片包含了发送和接收两个方向的转换电路,其工作原理是通过利用电容的充放电过程将+12V/+5V逻辑电平转换为-12V/-5V逻辑电平。

同时,也可以使用其它相似的芯片,只要能满足RS232电平标准即可。

第二步:电缆选择RS232电缆一般采用DB9或DB25接头连接计算机和设备。

在选择电缆时,需要注意以下几点:1. 信号引脚的连接:根据设备和计算机之间的连接需求,选择合适的引脚连接方式。

2. 电缆长度和质量:RS232标准规定,最大支持的电缆长度为50英尺(约15米),但为了保证信号传输的质量和稳定性,最好选择质量好的电缆,并保持电缆长度在15米以内。

3. 屏蔽和绝缘:由于RS232信号传输时很容易受到干扰,因此选择带有屏蔽层和绝缘层的电缆可以提高抗干扰能力。

第三步:电流限制和保护电路设计在RS232电路中,为了保护芯片和设备免受电流冲击和静电的损坏,可以加入电流限制和保护电路。

电流限制电路可以起到限制电流大小的作用,防止电流过大导致设备或芯片损坏。

保护电路可以防止静电产生的高压对芯片、设备和电缆造成损害。

第四步:调试和测试完成RS232电路的设计后,需要进行调试和测试,以确保电路正常工作。

可以使用示波器测量信号的波形和频率,使用终端仿真软件测试数据的发送和接收,以及测试连接的稳定性和可靠性。

集成电路设计中的串行通信设计

集成电路设计中的串行通信设计

集成电路设计中的串行通信设计集成电路设计是现代电子工程的核心部分,它在计算机、通信、消费电子等多个领域中扮演着至关重要的角色。

在集成电路设计中,串行通信设计是一个关键的组成部分,它直接影响着集成电路的数据传输效率和系统的整体性能。

串行通信基础串行通信是一种数据传输方式,其中数据位是按顺序一个接一个地传输的。

与并行通信相比,串行通信只需使用一条传输线,因此降低了硬件成本和复杂性。

然而,串行通信的传输速度通常较慢,因此需要通过各种技术手段来提高数据传输效率。

集成电路设计中的串行通信挑战在集成电路设计中,串行通信面临着一些挑战,包括信号干扰、噪声敏感性、时序要求和数据完整性问题。

信号干扰可能导致数据传输错误,而噪声敏感性会影响通信的可靠性。

时序要求需要精确的时间控制,以确保数据正确传输。

数据完整性问题涉及到确保数据在传输过程中不被损坏或丢失。

串行通信设计的关键要素在串行通信设计中,一些关键要素需要特别注意。

首先是数据编码,它包括将数据转换为适合传输的格式。

常用的编码方式包括非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

其次,位同步是确保数据传输的正确起始点和终止点,以便接收端能够正确解析数据。

位同步可以通过各种同步技术实现,如位计数器、滑动窗口计数器和基于时钟的同步方法。

集成电路设计中的串行通信架构在集成电路设计中,串行通信可以采用不同的架构,以适应不同的应用需求。

常见的架构包括单总线串行通信、多总线串行通信和星型串行通信。

单总线串行通信是最简单的形式,其中所有数据传输都通过一条共享的总线进行。

多总线串行通信提供了更高的数据传输效率,每个设备都有自己的总线。

星型串行通信则是将所有设备连接到一个中心设备,如集线器或交换机。

集成电路设计中的串行通信设计是一个复杂而关键的任务,它直接影响着系统的性能和数据传输效率。

通过深入了解串行通信的基础知识,识别设计挑战,掌握关键要素和架构,设计师可以有效地实现高效的串行通信。

can电路设计和原理

can电路设计和原理

can电路设计和原理CAN(Controller Area Network)是一种串行通信协议,用于在电子设备之间传输数据。

它最初由德国的Bosch公司于1986年开发,用于汽车电子系统中的通信。

随着时间的推移,CAN协议被广泛应用于各种工业领域,如工厂自动化、机器人控制、航空航天等。

CAN电路设计和原理涉及到了CAN协议的各个方面,包括物理层、数据链路层和应用层。

在CAN协议中,物理层负责传输数据的物理特性,数据链路层负责数据的传输和错误检测,应用层定义了数据的格式和含义。

在CAN电路设计中,物理层的主要任务是将数字信号转换为电压信号,并通过传输线路将信号发送到接收器。

为了保证数据的可靠传输,CAN协议采用了差分信号传输方式,即CAN_H和CAN_L 两个信号线相对地传输数据。

CAN_H线和CAN_L线的电压差反映了传输的数据信息,而两个线之间的电平差异则用于抵消传输过程中的电磁干扰。

在CAN电路中,为了确保数据的可靠传输,还需要进行电气特性匹配,例如信号线的阻抗匹配和传输线的长度匹配。

这样可以减小信号反射和传输延迟,提高数据的传输稳定性和可靠性。

在数据链路层,CAN电路设计需要考虑错误检测和纠正的机制。

CAN协议使用循环冗余校验(CRC)来检测数据传输过程中的错误。

发送端在发送数据前会计算CRC码,并将其添加到数据帧中。

接收端在接收到数据后,会重新计算CRC码,并将计算结果与接收到的CRC码进行比较,以判断数据是否传输正确。

CAN电路设计还需要考虑数据的帧格式。

CAN协议定义了两种帧格式:数据帧和远程帧。

数据帧用于传输实际的数据信息,而远程帧用于请求其他节点发送数据。

数据帧和远程帧的格式包括帧起始位、标识符、控制位、数据位、CRC码和帧结束位等。

在应用层,CAN电路设计需要根据具体的应用需求定义数据的格式和含义。

例如,在汽车电子系统中,CAN协议被用于传输各个电子控制单元(ECU)之间的数据,如引擎控制单元(ECU)、制动系统控制单元等。

工业485电路设计

工业485电路设计

工业485电路设计工业485电路设计是指在工业领域中使用的一种串行通信协议,它具有高可靠性、抗干扰能力强等特点,被广泛应用于自动化控制系统、电力系统、通信设备等领域。

本文将从工业485电路的基本原理、设计要点、典型应用等方面进行探讨。

一、工业485电路的基本原理工业485电路是基于RS-485标准的一种串行通信协议。

RS-485是一种差分信号传输标准,它采用了两根信号线进行数据传输,分别为正负两个信号线。

正信号线传输的是正逻辑电平,负信号线传输的是负逻辑电平。

由于采用了差分信号传输,工业485电路具有抗干扰能力强的特点,可以在噪声较大的工业环境中稳定运行。

二、工业485电路的设计要点1. 电路供电稳定:工业485电路的供电电压应稳定可靠,通常采用稳压电源进行供电。

2. 信号线布线合理:485通信线路的长度一般不超过1200米,应尽量减少信号线的长度,避免信号衰减。

3. 电路地线设计:485电路地线要与信号线分开设计,避免共地引起的干扰。

4. 电路保护措施:应在电路中设置过电压保护、过流保护等措施,保证电路的稳定性和安全性。

5. 选择合适的驱动芯片:工业485电路的驱动芯片应具备较高的驱动能力和抗干扰能力,常用的驱动芯片有MAX485、SN75176等。

三、工业485电路的典型应用1. 自动化控制系统:工业485电路常用于自动化控制系统中,实现各个控制设备之间的数据传输和通信。

通过485总线可以连接各个子设备,实现集中控制和监测。

2. 电力系统:工业485电路在电力系统中的应用广泛,可以用于电力监测、电力调度、电能计量等方面的数据传输和通信。

3. 通信设备:工业485电路也可以用于通信设备中,实现设备之间的数据传输和通信。

例如,工业以太网交换机、工业无线路由器等设备都可以采用工业485通信接口。

四、工业485电路的设计案例以某工业自动化控制系统为例,该系统包括多个控制设备和监测设备,需要实现设备之间的数据传输和通信。

单片机串行通信实验报告(实验要求、原理、仿真图及例程)

单片机串行通信实验报告(实验要求、原理、仿真图及例程)

《嵌入式系统原理与实验》实验指导实验三调度器设计基础一、实验目的和要求1.熟练使用Keil C51 IDE集成开发环境,熟练使用Proteus软件。

2.掌握Keil与Proteus的联调技巧。

3.掌握串行通信在单片机系统中的使用。

4.掌握调度器设计的基础知识:函数指针。

二、实验设备1.PC机一套2.Keil C51开发系统一套3.Proteus 仿真系统一套三、实验容1.甲机通过串口控制乙机LED闪烁(1)要求a.甲单片机的K1按键可通过串口分别控制乙单片机的LED1闪烁,LED2闪烁,LED1和LED2同时闪烁,关闭所有的LED。

b.两片8051的串口都工作在模式1,甲机对乙机完成以下4项控制。

i.甲机发送“A”,控制乙机LED1闪烁。

ii.甲机发送“B”,控制乙机LED2闪烁。

iii.甲机发送“C”,控制乙机LED1,LED2闪烁。

iv.甲机发送“C”,控制乙机LED1,LED2停止闪烁。

c.甲机负责发送和停止控制命令,乙机负责接收控制命令并完成控制LED的动作。

两机的程序要分别编写。

d.两个单片机都工作在串口模式1下,程序要先进行初始化,具体步骤如下:i.设置串口模式(SCON)ii.设置定时器1的工作模式(TMOD)iii.计算定时器1的初值iv.启动定时器v.如果串口工作在中断方式,还必须设置IE和ES,并编写中断服务程序。

(2)电路原理图Figure 1 甲机通过串口控制乙机LED闪烁的原理图(3)程序设计提示a.模式1下波特率由定时器控制,波特率计算公式参考:b.可以不用使用中断方式,使用查询方式实现发送与接收,通过查询TI和RI标志位完成。

2.单片机与PC串口通讯及函数指针的使用(1)要求:a.编写用单片机求取整数平方的函数。

b.单片机把计算结果向PC机发送字符串。

c.PC机接收计算结果并显示出来。

d.可以调用Keil C51 stdio.h 中的printf来实现字符串的发送。

基于VHDL的串行同步通信SPI设计

基于VHDL的串行同步通信SPI设计

基于VHDL的串行同步通信SPI设计串行同步通信(SPI)是一种常用的通信协议,用于在集成电路中进行片内通信。

它是一种全双工的通信方式,通过四根信号线来传输数据:SCLK(时钟线),MOSI(主设备输出从设备输入线),MISO(主设备输入从设备输出线)和SS(片选线)。

SPI采用主从架构,其中主设备控制通信时序,并负责发起数据传输。

从设备在主设备的指令下进行相应操作并传输数据。

以下是一个基于VHDL的串行同步通信SPI的设计,包括主设备和从设备两部分。

主设备部分:```library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity spi_master isportCLK: in std_logic; -- 时钟线MOSI: out std_logic; -- 主设备输出从设备输入线MISO: in std_logic; -- 主设备输入从设备输出线SS: out std_logic; -- 片选线data_out: out std_logic_vector(7 downto 0); -- 发送数据data_in: in std_logic_vector(7 downto 0); -- 接收数据valid: out std_logic -- 有效数据标志位end spi_master;architecture behavioral of spi_master istype state_type is (idle, send_data, receive_data); signal state: state_type;signal count: integer range 0 to 7;signal tx_data: std_logic_vector(7 downto 0);signal rx_data: std_logic_vector(7 downto 0);beginprocess (CLK)beginif rising_edge(CLK) thencase state iswhen idle =>if SS = '0' thenstate <= send_data;count <= 0;tx_data <= data_out;end if;when send_data =>MOSI <= tx_data(count); -- 发送数据位count <= count + 1;if count = 7 thenstate <= receive_data;end if;when receive_data =>rx_data(count) <= MISO; -- 接收数据位count <= count - 1;if count = 0 thenstate <= idle;valid <= '1';data_in <= rx_data;end if;end case;end if;end process;end behavioral;```从设备部分:```library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity spi_slave isportCLK: in std_logic; -- 时钟线MOSI: in std_logic; -- 主设备输出从设备输入线MISO: out std_logic; -- 主设备输入从设备输出线SS: in std_logic; -- 片选线data_in: in std_logic_vector(7 downto 0); -- 接收数据data_out: out std_logic_vector(7 downto 0); -- 发送数据valid: in std_logic -- 有效数据标志位end spi_slave;architecture behavioral of spi_slave istype state_type is (idle, receive_data, send_data);signal state: state_type;signal count: integer range 0 to 7;signal tx_data: std_logic_vector(7 downto 0);signal rx_data: std_logic_vector(7 downto 0); beginprocess (CLK)beginif rising_edge(CLK) thencase state iswhen idle =>if SS = '0' thenstate <= receive_data;count <= 0;end if;when receive_data =>rx_data(count) <= MOSI; -- 接收数据位count <= count + 1;if count = 7 thenstate <= send_data;valid <= '1';data_in <= rx_data;end if;when send_data =>MISO <= tx_data(count); -- 发送数据位count <= count - 1;if count = 0 thenstate <= idle;tx_data <= data_out;end if;end case;end if;end process;end behavioral;```在主设备部分,设计了一个状态机来控制 SPI 的通信过程。

uart串口通信电路设计 -回复

uart串口通信电路设计 -回复

uart串口通信电路设计-回复UART(通用异步收发传输)是一种常用的串口通信协议,可以实现设备之间的数据传输和通信。

在本文中,将详细介绍UART串口通信电路的设计步骤。

一、什么是UART串口通信电路?UART串口通信电路是一种数字电路,用于将串行数据转换为并行数据,实现设备之间的数据传输和通信。

UART串口通信电路通常由发送电路和接收电路两部分组成。

发送电路:发送电路将并行数据转换为串行数据,并对数据进行格式化。

它通常由一个发送缓冲器、一个发送时钟和控制逻辑组成。

接收电路:接收电路将串行数据转换为并行数据,并对数据进行解码和处理。

它通常由一个接收缓冲器、一个接收时钟和控制逻辑组成。

二、UART串口通信电路的设计步骤1. 确定通信参数在设计UART串口通信电路之前,首先需要确定通信参数,包括波特率、数据位数、校验位数和停止位数等。

这些参数将决定串口通信的速率和精度。

2. 设计发送电路发送电路的主要任务是将并行数据转换为串行数据,并将数据发送到接收设备。

设计发送电路时,需要考虑以下几点:(1)发送缓冲器:发送缓冲器用于存储待发送的数据。

它通常由一个FIFO (先进先出)缓冲器实现,可以提高通信的效率。

(2)时钟和控制逻辑:发送电路需要一个时钟信号来同步数据传输,并且需要控制逻辑来控制数据的发送和处理。

(3)格式化:发送电路需要对数据进行格式化,包括数据位、校验位和停止位的配置。

格式化的目的是提高数据的准确性和可靠性。

3. 设计接收电路接收电路的主要任务是将串行数据转换为并行数据,并将数据传输到接收设备。

设计接收电路时,需要考虑以下几点:(1)接收缓冲器:接收缓冲器用于存储接收到的数据。

它通常由一个FIFO 缓冲器实现,可以提高数据的接收效率。

(2)时钟和控制逻辑:接收电路需要一个时钟信号来同步数据传输,并且需要控制逻辑来控制数据的接收和处理。

(3)解码和处理:接收电路需要对接收到的数据进行解码和处理,包括校验数据的正确性和提取有效数据。

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串行通信电路的设计1串行通信电路1.1设计目的(1)掌握串行通信电路的构成、原理与设计方法;(2)熟悉QuartusII的仿真方法。

1.2基本要求(1)发方实现8bit码字的并串转换,使用单一电缆发送信号,收方实现串并转换后输出;(2)并行输出端的8bit寄存器;(3)收方数据是否已准备好指示输出端。

1.3发挥部分(1)加密通信;(2)串行发/收端口FIFO缓存;(3)发/收方奇偶校验位生成/检测;(4)其他。

2设计过程及论文的基本要求2.1设计过程的基本要求:(1)基本部分必须完成,发挥部分可以在已给的围或自己寻找资料的围任选;(2)符合要求的设计报告一份,其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份;(3)设计题目必须仿真通过,设计过程的资料草稿上交;(4)成绩的组成:考勤、每天任务的完成工作量、答辩情况、报告;2.2课程设计论文的基本要求:(1)蓝黑色或黑色钢笔或碳素笔书写,不允许用圆珠笔。

项目齐全、字迹工整,有条件的可以打印。

(2)装订顺序:封面、任务书、成绩评定表、中文摘要、关键词、目录、正文(正文的具体要求按老师讲课要求)、总结及致、参考文献、附录(逻辑电路图与实际接线图)。

中文摘要串行通信电路是为了实现数据传输的方便而设计的一种电路,将八位数据通过八位加法器使要传送的数据同时加上一个数,而这个数是通过两片计数器组成的时钟电路实现的,并且此时钟电路不断的对输入数据进行加法运算,实现数据的加密计算。

并行变串行是通过数据选择器使八位的加密数据通过74151实现数据的串行传送,从而实现电路的功能。

串行数据变并行数据,将串行数据送到移位寄存器中,控制移位寄存器的时钟脉冲,使数据能够从移位寄存器的八个输出端口输出,但一定要控制好当移位寄存器有时钟脉冲作用时,所选出的数据恰好是加密后的八位并行数据,为后面的解码部分做准备。

解密电路是利用时钟电路和加法器。

不过,是将加法器的CIN 端置高电平,实现的是减法运算,还有就是时钟电路输出的要是加密时钟输出数据的反码,这样才能实现数据的解密。

另外,数据解密是解密时钟电路的CP脉冲一定要和加密时钟脉冲的CP脉冲一致,才能确保电路的正确性。

数据输出电路的设计是将解密电路解密后的数据,送到寄存器中。

控制寄存器的脉冲实现数据的输出。

数字电子技术的迅速发展,为人们的文化、物质生活提供了优越的条件,空调、电子计算机等,都是典型的技术应用实例。

计算机的普及,为大学生提供很好的学习平台。

经过对数字电子技术基础一学期的学习,掌握了一些理论上的知识。

而课程设计正好帮我们好好的整理和实践了这些知识。

目录课程设计任务书 (I)数字电子技术课程设计成绩评定表 (III)中文摘要 (IV)1 设计任务描述 (1)1.1设计题目:串行通信电路 (1)1.2设计要求: (1)1.2.1设计目的: (1)1.2.2基本要求: (1)1.2.3发挥部分: (1)2 设计思路 (2)3设计方框图 (3)4 各部分电路设计及调试 (4)4.1并行数据加密 (4)4.2加密数据并行变串行模块 (4)4.3串行变并行电路设计 (5)4.4解密电路 (6)4.5数据输出电路 (7)5 串行通信电路过程分析 (8)5.1串行通信电路的总电路图 (8)5.2电路图的工作过程分析 (8)5.2.1并行数据加密工作过程分析 (8)5.2.2数据变换为串行数据电路工作过程分析 (9)5.2.3串行变并行电路的工作过程分析 (9)5.2.4解密电路电路的工作过程分析 (10)5.25输出电路的工作过程分析 (10)6 元器件清单 (12)7 主要元器件介绍 (13)小结 (16)致 (17)参考文献 (18)附录A 串行通信总电路 (19)1 设计任务描述1.1设计题目:串行通信电路1.2设计要求:1.2.1设计目的:(1)掌握串行通信电路的构成、原理与设计方法;(2)熟悉QuartusII的仿真方法。

1.2.2基本要求:(1)发方实现8bit码字的并串转换,使用单一电缆发送信号,收方实现串并转换后输出(2)并行输出端的8bit寄存器;(3)收方数据是否已准备好指示输出端。

1.2.3发挥部分:(1)加密通信。

2 设计思路根据此次课程设计的目的,串行通信电路是将8bit的并行数据通过加密等过程,进行串行输送,在进行解码和串行数据变并行数据,最后输出。

我的设计思路就是:(1)加密模块:将八位数据通过八位加法器使要传送的数据同时加上一个数,而这个数是通过两片计数器组成的时钟电路实现的,并且此时钟电路不断的对输入数据进行加法运算,实现数据的加密计算。

(2)并行变串行:并行变串行是通过数据选择器使八位的加密数据通过74151实现数据的串行传送,从而实现电路的功能。

(3)串行数据变并行数据的电路设计思路是,将串行数据送到移位寄存器中,控制移位寄存器的时钟脉冲,使数据能够从移位寄存器的八个输出端口输出,但一定要控制好当移位寄存器有时钟脉冲作用时,所选出的数据恰好是加密后的八位并行数据,为后面的解码部分做准备。

(4)解密模块:解密电路是利用时钟电路和加法器。

不过,是将加法器的CIN端置高电平,实现的是减法运算,还有就是时钟电路输出的要是加密时钟输出数据的反码,这样才能实现数据的解密。

另外,数据解密是解密时钟电路的CP脉冲一定要和加密时钟脉冲的CP脉冲一致,才能确保电路的正确性。

(5)数据输出电路的设计是将解密电路解密后的数据,送到寄存器中。

控制寄存器的脉冲实现数据的输出。

以上为串行通信电路的设计思路。

3设计方框图4 各部分电路设计及调试4.1并行数据加密数据加密模块设计如图4.1所示:图4.1 数据加密模块设计电路数据加密模块的设计思路是:利用八位加法器和两片74161组成的多位计数器,不断的在输入数据上加数,进而达到对输入数据进行加密的效果,使并行数据能够加密后输出。

4.2加密数据并行变串行模块并行变串行模块设计如图4.2所示:图4.2 并行变串行模块设计电路并行变串行电路设计主要利用了74151 数据分配器和74161 计数器完成。

数据分配器将八位加法器加密过的八位数据,依次分配,进而达到串行传输的目的。

具体过程是将74161 设置重置端,当计数器计数到七的时候,重置端有效,将并行数据按DO,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7的顺序串行从Y输出。

4.3串行变并行电路设计串行数据变并行数据的电路设计思路是,将串行数据送到移位寄存器中,控制移位寄存器的时钟脉冲,使数据能够从移位寄存器的八个输出端口输出,但一定要控制好当移位寄存器有时钟脉冲作用时,所选出的数据恰好是加密后的八位并行数据,为后面的解码部分做准备。

串行变并行电路设计如图4.3所示图4.3 串行变并行数据电路设计图4.4解密电路解密电路如图4.4所示图4.4 解密电路图解密电路是利用时钟电路和加法器。

不过,是将加法器的CIN端置高电平,实现的是减法运算,还有就是时钟电路输出的要是加密时钟输出数据的反码,这样才能实现数据的解密。

另外,数据解密是解密时钟电路的CP脉冲一定要和加密时钟脉冲的CP脉冲一致,才能确保电路的正确性。

4.5数据输出电路数据输出电路的设计是将解密电路解密后的数据,送到寄存器中。

控制寄存器的脉冲实现数据的输出。

输出电路的电路图,如图4.5所示。

图4.5 数据输出电路5 串行通信电路过程分析5.1串行通信电路的总电路图图5.1串行通信电路总电路图5.2电路图的工作过程分析本次设计的电路是串行通信电路,该电路实现的是将八位数据变为串行数据进行传输,最后变回并行数据输出。

其中实现了时钟加密通信。

.5.2.1并行数据加密工作过程分析首先,输入八位数据,假设为10101010,然后两片74161组成的时钟电路对输入的八位数据进行加密。

仿真结果如下:图5.2.1数据加密仿真结果此仿真结果是利用时钟脉冲将八位的输入数据加密后的数据结果。

5.2.2数据变换为串行数据电路工作过程分析八位数据加密后由数据选择器变换为串行的数据,此过程电路的仿真结果如下:图5.2.2 变换为串行数据电路仿真结果5.2.3串行变并行电路的工作过程分析这部分模块可以说是整个电路的核心所在,此部分电路是将串行数据又变回了并行数据,此模块实现的方法是利用移位寄存器的原理实现的,为后面的解密做好基础。

次模块的仿真结果如下:图5.2.3 串行变并行数据输出仿真图5.2.4解密电路电路的工作过程分析解密电路是根据数据分配器输出的八位数据分配器,时钟电路和加法器组成的解密电路实现。

此模块的仿真结果如图:图5.2.4 解密电路仿真结果图5.25输出电路的工作过程分析输出电路所实现的是数据的输出,和加密前的数据完全相同。

实现此功能利用了寄存器。

仿真结果如图所示。

图5.2.5 输入与输出结果图6 元器件清单7 主要元器件介绍7.1数据选择器741517.1.1引脚图7.1.2功能表输入输出使能选择HLLLLL×××L L LL L HL H LL H HH L LL HD0D1D2D3D4D5D6D7LLLH L HH H LH H H7.2计数器741617.2.1引脚图7.2.2功能表输入输出清零预置使能CEPCET时钟CP预置数据输入进位TCLHH×LH××××L ×××××××××××L L L L保持L##HHHH×LH H×××××××××保持计数L# 7.3移位寄存器741647.3.1引脚图7.3.2功能表表7.3.2 74164的功能表7.4寄存器743747.4.1引脚图7.4.2功能表表7.4.2 74374的功能表小结本次我们组课程设计的题目是串行通信电路,这次课程设计我们查阅了许多的相关文献和书籍。

因为刚看到这个题目的时候,大家都不了解。

前期都处于迷茫状态。

此次课设是一周的时间,第一天,老师对每个题目都做了解释及其具体的要求,使逻辑电路的轮廓逐渐清晰起来。

知道了从何处下手。

大家都知道,课程设计是用我们课程知识综合应用的实践训练;是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程。

所以我很珍惜这次机会,在老师讲完的时候,我们组就有了一个模块的思路。

我组成员都很积极,想大显自己的能力。

我们今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开实践这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。

在这次的课程设计中,不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。

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