单片机原理及应用A实验四

西南科技大学实验报告

课程名称：单片机原理及应用A

实验名称：UART串口通信及驱动程序设计姓名：张德蓉

学号: 5120141524

班级：生医1402

指导教师：雷华军

西南科技大学信息工程学院制

实验题目：

1、单片机点对点串口通信

要求：甲单片机外接一个3×3矩阵键盘和8个LED；乙单片机外接一个独立按键和一个数码管；甲乙两个单片机通过串口进行通信（即TXD和RXD引脚）。

按下甲单片机矩阵键盘的任意一个按键，将该键编号（编号自己设定）通过串口发送给乙单片机，乙单片机在数码管上显示出对应的按键号；

按下乙单片机的外接独立按键控制甲单片机的8个LED（按键之前8个LED灯均点亮），具体关系为：

（1）第1次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符A，甲收到该命令，使前4个LED灯亮，后4个不亮；

（2）第2次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符B，甲收到该命令，使前4个LED不亮，后4个亮；

（3）第3次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符C，甲收到该命令，使奇数个灯亮，偶数个灯不亮；

（4）第4次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符D，甲收到该命令，使偶数个灯亮，奇数个灯不亮；

（5）第5次按键，乙单片机向甲单片机通过串口发送命令字符E，甲收到该命令，使所有灯都不亮；

2、单片机与计算机串口通信

要求：设置单片机的串口为工作方式1，波特率设置为9600。计算机通过串口调试助手向单片机依次发送字符1、2、3、4，单片机收到每个字符后向计算机回复相应的内容

实验目的

1、理解串口通信原理

2、掌握串口调试

二、实验原理

1、矩阵键盘

按键设置在行、列线交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到+5V 电源上。无按键按下时，行线处于高电平的状态，而当有按键按下时，行线电平与此行线相连的列线电平决定。使行线为编程的输入线，列线是输出线，拉低所有的列线，判断行线的变化，如果有按键按下，按键按下的对应行线被拉低，否则所有的行线都为高电平。在第一步判断有键按下后，延时10ms 消除机械抖动，再次读取行值，如果此行线还处于低电平状态则进入下一步，否则返回第一步重新判断。开始扫描按键位置，采用逐行扫描，每间隔1ms 的时间，分别拉低第一列，第二列，第三列，第四列，无论拉低哪一列其他三列都为高电平，读取行值找到按键的位置，分别把行值和列值储存在寄存器里。从寄存器中找到行值和列值并把其合并，得到按键值，对此按键值进行编码，按照从第一行第一个一直到第四行第四个逐行进行编码，编码值从“0000”至“1111”，再进行译码，最后显示按键号码。

2、数码管显示

数码管动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，

就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。

3、串口

串行端口可提供标准的连接器和协议，允许我们将调制解调器等设备连接到计算机上。当今人们使用的所有计算机操作系统都支持串行端口；取名为“串行”端口，是因为这种端口会将数据“串行化”。更具体地说，它一次获取一个字节的数据并传输该字节的8位。这样做的优势在于，串行端口只需要一条线路就能传输8个位，而并行端口则需要8条。相应的劣势在于，其传输数据的用时是拥有八条线路时的8倍。此外，串行端口还可以降低线缆成本，使线缆更加小巧。在发送数据的每个字节之前，串行端口会发送一个开始位，这是一个值为0的单个位。在发送完数据的每个字节之后，它将发送一个停止位，表示该字节已传输完成。此外，它还可以发送奇偶校验位。串行端口也称为通信（COM）端口，是一种双向端口。在双向通信中，每个设备都可以接收数据和传输数据。串行设备使用不同的针脚来接收和传输数据——如果使用相同的针脚，通信将限制为半双工模式，这表示信息一次只能在一个方向上传播。使用不同的针脚可以实现全双工通信，在这种模式中，信息可以同时在两个方向上传播。

三、实验步骤

1、在编程软件（Keil5）中编写源程序，并编译，改错，形成.hex文件；

2、在仿真软件（Ptoteus）中画出实验所需的外设电路；

3、将生成的.hex文件下载到仿真电路中进行测试；

4、分析结果。

四、实验结果及分析

题目1：

单片机甲源程序

#include

sbit P10 = P1^0;sbit P11 = P1^1;sbit P12 = P1^2;//位设置

sbit P13 = P1^3;sbit P14 = P1^4;sbit P15 = P1^5;//位设置

void ConfigUART(unsigned int baud)//波特率设置

{

SCON = 0x50;//模式选择

TMOD &= 0x0f;//定时器模式选择

TMOD |= 0x20;//定时器模式选择

TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud;//定时器设置初值

TL1 = TH1;//自动重装载

ET1 = 0;//禁止定时器中断

ES = 1;//启动串口中断

TR1 = 1;//启动定时器

}

void delay(int t){ //延时函数

int j;

for(j = 0;j < t; j ++);

}

void InterruptUART() interrupt 4 //串口中断函数

{

if(RI) //接收信号

{