單片機(jī)的雙機(jī)串口通信-課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　項(xiàng)目名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)的雙機(jī)串口通信</p><p>　　項(xiàng)目組成員：（1）姓名： 學(xué)號(hào)： </p><p>　?。?）姓名： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　（3）姓名： 學(xué)號(hào)： <

2、/p><p><b>　　專業(yè)班級(jí)： </b></p><p>　　日 期： 2012年12月10日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題簡(jiǎn)介-----

3、-----------------------------------------------------------------------------------------------------2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)目的--------------------------------------------------------------------------------------

4、--------------------2</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)----------------------------------------------------------------------------------------------------------2</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)方法----------------------------

5、------------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容與所用器件-------------------------------------------------------------------------------4</p><p>　　第三

6、章 方案論證與比較 </p><p>　　3.1數(shù)據(jù)傳輸方案比較與選擇 ------------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　3.2控制部分的設(shè)計(jì)方案論證與選擇-------------------------------------------------

7、--------------------------6</p><p>　　第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 時(shí)鐘電路----------------------------------------------------------------------------------------------------------7</p><p>

8、　　4.2 復(fù)位電路----------------------------------------------------------------------------------------------------------7</p><p>　　4.3單片機(jī)串行通信功能------------------------------------------------------------------

9、--------------------8</p><p>　　4.4采用MAX232芯片控制電平轉(zhuǎn)換電路------------------------------------------------------------------10</p><p>　　4.5 利用集成的LED數(shù)碼管（一位）-------------------------------------------

10、------------------------------11</p><p>　　4.6整體連接原理圖 ----------------------------------------------------------------------------------------------11</p><p><b>　　第五章 軟件設(shè)計(jì) </b></p

11、><p>　　5.1 程序設(shè)計(jì)思路---------------------------------------------------------------------------------------------------12</p><p>　　5.2 雙機(jī)串口通信程序設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------

12、---------------------------------12</p><p>　　5.2.1 串口通信軟件實(shí)現(xiàn)------------------------------------------------------------------------------------12</p><p>　　5.2.2 程序流程圖----------------------------

13、------------------------------------------------------------------13</p><p>　　5.3 LED顯示原理------------------------------------------------------------------------------------------------------14</p>&l

14、t;p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試與存在的問題</p><p>　　6.1 軟件調(diào)試----------------------------------------------------------------------------------------------------------15</p><p>　　第七章 總 結(jié)---------------------------

15、----------------------------------------------------------------------------16</p><p>　　參考文獻(xiàn)----------------------------------------------------------------------------------------------------------17</p

16、><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附錄一 元件清單---------------------------------------------------------------------------------------------18</p><p>　　附錄二：源程序-----------------------

17、-----------------------------------------------------------------------------19</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題簡(jiǎn)介</b></p><p>　　單片機(jī)行業(yè)已經(jīng)有了很久的歷史，隨著科學(xué)

18、技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，單片機(jī)行業(yè)更加迅速的發(fā)展起來。不論在工業(yè)還是民也上都有很好的發(fā)展和應(yīng)用，得到大家很好的認(rèn)可和高度的評(píng)價(jià)。單片機(jī)的通信接口是各臺(tái)儀表之間或儀表與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換和傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)裝置。主要有五種類型，串行通信接口、并行通信接口、USB接口、現(xiàn)場(chǎng)總線接口以及以太網(wǎng)接口。</p><p>　　串行通信按同步方式可分為異步通信和同步通信兩種基本通信方式。它是在數(shù)字化的基礎(chǔ)上用微處理器裝備起來，是計(jì)

19、算機(jī)技術(shù)與電子儀器相結(jié)合的產(chǎn)物。它具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷能力，能根據(jù)被測(cè)參數(shù)的變化自選量程，可自動(dòng)校正，自動(dòng)補(bǔ)償，自尋故障等，可以做一些需要人類的智慧才能完成的工作，既具備了一定的智能，故稱為智能儀器。人們習(xí)慣將這種內(nèi)含微型計(jì)算機(jī)并帶有GP-IB等通信接口的電子儀器稱為智能儀器。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)就是利用兩片單片機(jī)實(shí)現(xiàn)串口通訊數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，該系統(tǒng)可采用max232進(jìn)行串口通訊數(shù)據(jù)傳送?？捎?/p>

20、LED顯示發(fā)送的相應(yīng)據(jù)。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)作為獨(dú)立的數(shù)學(xué)環(huán)節(jié)，是自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)集中實(shí)踐性環(huán)節(jié)系列之一，是學(xué)習(xí)完《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程后，并在進(jìn)行相關(guān)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次綜合練習(xí)。在本課題的設(shè)計(jì)過程中，我們通過查閱資料、接口設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，完成一個(gè)基于MCS-51系列單片機(jī)，

21、涉及多種資源應(yīng)用，并具有綜合功能的小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。讓我們不僅將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，而且能夠?qū)﹄娮与娐?、電子元器件等方面的知識(shí)進(jìn)一步加深認(rèn)識(shí)，同時(shí)在軟件編程、調(diào)試、相關(guān)儀器設(shè)備和相關(guān)軟件的使用技能等方面得到較全面的鍛煉和提高。讓我們?cè)黾恿藢?duì)單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)單片機(jī)理論方面的理解，同時(shí)也加深單片機(jī)的內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用。使我們了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過程、方法及實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)化單片機(jī)應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)與分析能力。提

22、高我們?cè)趩纹瑱C(jī)應(yīng)用方面的實(shí)踐技能和科學(xué)作風(fēng)；培育我們綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決問題的能力等。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)中，主要完成如下方面的設(shè)計(jì)任務(wù)：</p><p>　　1、簡(jiǎn)要闡述單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及LED動(dòng)態(tài)顯示的基本原理；</p><p>　　2、

23、掌握MCS-51系列某種產(chǎn)品（例如8051）的最小電路的設(shè)計(jì)方法；</p><p>　　3、用串行口的全雙共數(shù)據(jù)傳送法實(shí)現(xiàn)兩機(jī)互相通信。發(fā)送端將0~f循環(huán)發(fā)送到接收端，并在接收端顯示；</p><p>　　4、完成主要功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)及必要的參數(shù)確定；</p><p>　　5、用protel軟件完成雙機(jī)通信的原理電路圖的繪制及仿真；</p>&l

24、t;p><b>　　1.4 設(shè)計(jì)方法</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)，對(duì)于兩片89C51，采用RS232進(jìn)行雙機(jī)通信。發(fā)送方的數(shù)據(jù)由串行口TXD段輸出，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平輸出，經(jīng)過傳輸線將信號(hào)傳送到接收端。接收方也使用MAX232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后，信號(hào)到達(dá)接收方串行口的接收端。接收方接收后，在數(shù)碼管上顯示接收的信息。為提高抗干擾能力，還

25、可以在輸入輸出端加光耦合進(jìn)行光電隔離。</p><p>　　軟件部分，通過通信協(xié)議進(jìn)行發(fā)送接收，主機(jī)先送AAH給從機(jī)，當(dāng)從機(jī)接收到AAH后，向主機(jī)回答B(yǎng)BH。主機(jī)收到BBH后就把數(shù)碼表TAB[16]中的10個(gè)數(shù)據(jù)送給從機(jī)，并發(fā)送檢驗(yàn)和。從機(jī)收到16個(gè)數(shù)據(jù)并計(jì)算接收到數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)和，與主機(jī)發(fā)送來的檢驗(yàn)和進(jìn)行比較，若檢驗(yàn)和相同則發(fā)送00H給主機(jī)；否則發(fā)送FFH給主機(jī)，重新接受。從機(jī)收到16個(gè)正確數(shù)據(jù)后送到一個(gè)數(shù)碼管顯示

26、。串口通訊的設(shè)計(jì)原理框圖如圖1所示。</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容與所用器件</p><p><b>　　基本功能：</b></p><p>　　兩片單片機(jī)之間進(jìn)行串行通信，發(fā)送端將0~f循環(huán)發(fā)送到接收端，并在接收端顯示。</p><p><b>　　原理圖：</b></p>

27、<p>　　圖1 串口通訊的設(shè)計(jì)原理框圖</p><p><b>　　所用器件件附錄1</b></p><p><b>　　方案論證與比較</b></p><p>　　3.1.數(shù)據(jù)傳輸方案比較與選擇</p><p>　　在串行通信中，數(shù)據(jù)是在兩個(gè)站之間傳送的。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行

28、通信可采用三種方案。</p><p><b>　　方案一：?jiǎn)喂ぶ剖?lt;/b></p><p>　　單工制式是指甲乙雙方通信只能單向傳送數(shù)據(jù)。單工制式如圖2</p><p><b>　　圖2 單工制式</b></p><p><b>　　方案二：半雙工制式</b></p&g

29、t;<p>　　半雙工制式是指通信雙方都具有發(fā)送器和接收器，雙方既可發(fā)送也可接收，但接收和發(fā)送不能同時(shí)進(jìn)行，即發(fā)送時(shí)就不能接收，接收時(shí)就不能發(fā)送。半雙工制式如圖3</p><p><b>　　圖3 半雙工制式</b></p><p><b>　　方案三：全雙工制式</b></p><p>　　全雙工制式是指

30、通信雙方均設(shè)有發(fā)送器和接收器，并且將信道劃分為發(fā)送信道和接收信道，兩端數(shù)據(jù)允許同時(shí)收發(fā)，因此通信效率比前兩種高。全雙工制式如下圖4：</p><p><b>　　圖4 全雙工制式</b></p><p>　　因此，本課設(shè)采用方案三全雙工制式</p><p>　　3.2.控制部分的設(shè)計(jì)方案論證與選擇</p><p>　　

31、對(duì)于主控系統(tǒng)電路的選擇有以下三種方案。</p><p>　　方案一：采用專用芯片實(shí)現(xiàn)。用專用芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)并編程實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)方案計(jì)算效率高、速度快、而且成本也相對(duì)較低，是進(jìn)行串口通信的最佳方案。但是由于對(duì)專用芯片掌握的不夠，還不足以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，所以這個(gè)方案不可取。</p><p>　　方案二：采用FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）作為系統(tǒng)的控制器。FPGA將所有器件集成到一塊芯片上，節(jié)省空間，穩(wěn)定

32、性高；直接面向用戶，具有極大的靈活性和通用性，硬件測(cè)試和實(shí)現(xiàn)快捷，開發(fā)效率高，工作可靠性好。適合于大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制核心，本設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求不是很高，F(xiàn)PGA的高速處理的優(yōu)勢(shì)得不到充分的體現(xiàn)，由于其集成度高，使其成本偏高，同時(shí)由于芯片的引腳較多，實(shí)物電路板布線復(fù)雜，加重了電路設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接的工作。所以，不建議采用此方案。</p><p>　　方案三：用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。由于單片機(jī)集成了運(yùn)算器電路、控制電路、存儲(chǔ)

33、器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及輸入/輸出口電路等，所以用單片機(jī)設(shè)計(jì)控制電路省去了很多分立元器件。由于單片機(jī)是可編程芯片，并且它可以運(yùn)用C語言編寫，對(duì)于一些復(fù)雜的計(jì)算功能，可以調(diào)用C語言庫(kù)函數(shù)。使編寫程序變得非常簡(jiǎn)單。且經(jīng)過本學(xué)期對(duì)課程學(xué)習(xí)，我們對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用比較熟悉，運(yùn)用靈活，所以該課題用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)

34、的實(shí)體和裝置，通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件的芯片，在實(shí)際應(yīng)用中，通常很難直接和被控對(duì)象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴(kuò)展接口電路、外部設(shè)備、被控對(duì)象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)選用以89C51單片機(jī)為主控單元。顯示部分：采用8段LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。 </p><p><b>　　4.1 時(shí)鐘電路</b&

35、gt;</p><p>　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。</p><p>　　在MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳X1，輸出端為引腳X2，在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 此電路采用

36、12MHz的石英晶體。時(shí)鐘電路如下圖5</p><p><b>　　圖5 時(shí)鐘電路</b></p><p><b>　　4.2 復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作,進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤是系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。RST引腳是單片

37、機(jī)復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期（即2個(gè)機(jī)器周期）以上，若使用頻率為12MHz的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過4 s才能完成復(fù)位操作。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中采用了按鍵電平方式如下圖6</p><

38、;p>　　圖6 按鍵電平的連接方式</p><p>　　4.3 單片機(jī)串行通信功能</p><p>　　51單片機(jī)的串行接口是一個(gè)全雙工的接口，它可以作為UART（通用異步接受和發(fā)送器）用，也可以作為同步移位寄存器用。51單片機(jī)串行接口的結(jié)構(gòu)如下：</p><p>　　圖7 51單片機(jī)串行接口的結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?）

39、數(shù)據(jù)緩沖器（SBUF）</p><p>　　接受或發(fā)送的數(shù)據(jù)都要先送到SBUF緩存。有兩個(gè)，一個(gè)緩存，另一個(gè)接受，用同一直接地址99H,發(fā)送時(shí)用指令將數(shù)據(jù)送到SBUF即可啟動(dòng)發(fā)送；接收時(shí)用指令將SBUF中接收到的數(shù)據(jù)取出。</p><p>　?。?）串行控制寄存器（SCON）</p><p>　　SCON用于串行通信方式的選擇，收發(fā)控制及狀態(tài)指示，各位含義如下：&l

40、t;/p><p>　　SM0,SM1:串行接口工作方式選擇位，串行接口工作方式可有以下四種工作方式：</p><p>　　定時(shí)器TI溢出率=(fosc/12)*(1/（2^k-初值）) 式中T1計(jì)數(shù)率= fORC/12，（2^k-初值）為生溢產(chǎn)出所需機(jī)器周期數(shù)，K為定時(shí)器位數(shù)，與定時(shí)器設(shè)定工作方式有關(guān)：方式0時(shí) K=13；方式1時(shí) K=16；方式2時(shí) K=8。</p><p

41、>　　SM2：多機(jī)通信控制位。主要用于方式2,3.當(dāng)SM2=1時(shí)可以利用收到的RB8來控制是否激活RI（RB8=1時(shí)收到數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)緩存器，并激活RI在中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)讀走；RB8=0時(shí)受到信息丟棄）；當(dāng)SM2=0時(shí)均可以將數(shù)據(jù)送入緩存器，并激活RI。</p><p>　　REN：接收允許控制位。軟件置1允許接收；軟件置0禁止接收。</p><p>　　TB8：方式2或3時(shí)，TB8為

42、要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，根據(jù)需要由軟件置1或清0，可以用作數(shù)據(jù)奇偶效驗(yàn)位，或在多機(jī)通信中作地址幀/數(shù)據(jù)幀標(biāo)志位。</p><p>　　RB8：在方式2或3時(shí)，RB8位接收到的第9位數(shù)據(jù)，實(shí)際為主機(jī)發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)TB8，使從機(jī)根據(jù)這一位來判斷主機(jī)發(fā)送的時(shí)呼叫地址還是要傳送的數(shù)據(jù)。</p><p>　　TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后由硬件自動(dòng)置位，并申請(qǐng)中斷。必須要軟件清零后才能繼續(xù)發(fā)送。

43、</p><p>　　RI：接收中斷標(biāo)志。接收完一幀數(shù)據(jù)后由硬件自動(dòng)置位，并申請(qǐng)中斷。必須要軟件清零后才能繼續(xù)接收。</p><p>　?。?）輸入移位寄存器</p><p>　　接收的數(shù)據(jù)先串行進(jìn)入輸入移位寄存器，8位數(shù)據(jù)全移入后，再并行送入接收SBUF中。</p><p><b>　?。?）波特率發(fā)生器</b><

44、;/p><p>　　波特率發(fā)生器用來控制串行通信的數(shù)據(jù)傳輸速率的，51系列單片機(jī)用定時(shí)器T1作為波特率發(fā)生器，T1設(shè)置在定時(shí)方式。波特率是用來表示串行通信數(shù)據(jù)傳輸快慢程度的物理量，定義為每秒鐘調(diào)制信號(hào)變化的次數(shù)。</p><p>　?。?）電源控制寄存器PCON</p><p>　　其最高位為SMOD即波特率倍增位，當(dāng)SMOD=1時(shí)波特率提高一倍，復(fù)位時(shí)，SMOD=0。

45、</p><p>　　4.4 采用MAX232芯片控制電平轉(zhuǎn)換電路 </p><p>　　用89C51串行接口通信，如果兩臺(tái)89C51單片機(jī)之間的距離很近（不超過1.5m），可以采用直接將兩臺(tái)89C51單片機(jī)的串行接口直接相連，利用其自身的TTL電平（0-5V）直接傳輸數(shù)據(jù)信息。如果傳輸距離較遠(yuǎn)（超過1.5m），由于傳輸線的阻抗與分布電容，會(huì)產(chǎn)生電平損耗和波形畸變，以至于檢測(cè)不出數(shù)據(jù)或

46、數(shù)據(jù)出錯(cuò)。此時(shí)可利用 RS232標(biāo)準(zhǔn)總線接口，將單片機(jī)輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232標(biāo)準(zhǔn)電平（邏輯1為-15—-5V；邏輯0為+5-—+15V）。用RS232可將傳輸距離提高到15m，如果想遠(yuǎn)距離傳輸，可以采用RS422或者RS485。</p><p>　　電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232是美信公司（MAXIM）生產(chǎn)，專用于進(jìn)行將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平的芯片，MAX232內(nèi)部有泵電源，能將+5V電源電壓在芯片內(nèi)

47、提高到RS232電平所需的+10V或者-10V電平。引腳介紹：</p><p>　　第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個(gè)電源，提供給RS-232串口電平的需要。 </p><p>　　第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN

48、）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。</p><p>　　第三部分是供電。15腳GND、16腳V

49、CC（+5v） 圖7 MAX232芯片</p><p>　　4.5 利用集成的LED數(shù)碼管（一位）</p><p>　　P1.7——P1.0口分別接DP G F E D C B A</p><p>　　4.6 整體連接原理圖</p><p>　　圖8 整體連接原理圖</p><p><

50、b>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1程序設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　通過通信協(xié)議進(jìn)行發(fā)送接收，主機(jī)先送AAH給從機(jī)，當(dāng)從機(jī)接收到AAH后，向主機(jī)回答B(yǎng)BH。主機(jī)收到BBH后就把數(shù)碼表TAB[16]中的16個(gè)數(shù)據(jù)依次發(fā)送給從機(jī)，并發(fā)送檢驗(yàn)和。從機(jī)收到16個(gè)數(shù)據(jù)并計(jì)算接收到數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)和，與主機(jī)發(fā)送來的檢驗(yàn)和進(jìn)行比

51、較，若檢驗(yàn)和相同則發(fā)送00H給主機(jī)；否則發(fā)送FFH給主機(jī)，重新接受。從機(jī)收到16個(gè)正確數(shù)據(jù)后送到一個(gè)數(shù)碼管依次顯示。</p><p>　　5.2雙機(jī)串口通信程序設(shè)計(jì)</p><p>　　1.串行通信軟件實(shí)現(xiàn)</p><p>　?。?）串行口工作于方式1；用定時(shí)器1產(chǎn)生9600bit/s的波特率，工作于方式2，即TMOD=0x20。</p><p&

52、gt;　?。?）功能:將本機(jī)ROM中數(shù)碼表TAB[16]中的16個(gè)數(shù)發(fā)送到從機(jī),并保存在從機(jī)內(nèi)部ROM中，從機(jī)收到這16個(gè)數(shù)據(jù)后送到一個(gè)數(shù)碼管循環(huán)顯示。</p><p>　?。?）通信協(xié)議:主機(jī)首先發(fā)送連絡(luò)信號(hào)(AAH),從機(jī)接收到之后返回一個(gè)連絡(luò)信號(hào)(BBH)表示從機(jī)已準(zhǔn)備好接收。</p><p>　?。?）通信過程使用校驗(yàn)和校驗(yàn)。從機(jī)接收到16個(gè)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行校驗(yàn)和檢查，若數(shù)據(jù)沒有錯(cuò)誤，

53、則返回00H，否則返回FFH。</p><p>　?。?）主機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)后，等待從機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)；若為00H，則繼續(xù)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)，若為FFH，則重新發(fā)送數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　2.程序流程圖</b></p><p>　?。?）發(fā)送端程序流程圖</p><p>　　(2)接收方程序流程圖</p>

54、<p>　　圖8 接收方程序流程圖</p><p>　　5.3 LED顯示原理</p><p>　　LED多數(shù)情況用于顯示數(shù)字，對(duì)于十六進(jìn)制的，要將0～F的數(shù)字用7段顯示，必須將數(shù)字轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED對(duì)應(yīng)七段碼的信息，比如，要顯示“0”，就是讓a、b、c、d、e和f段發(fā)光，顯示“1”，讓b和c段發(fā)光，等等如表所示。然后根據(jù)LED是共陰極還是共陽(yáng)極接法確定LED各輸入端應(yīng)接邏輯1還是

55、邏輯0，我選用的是共陰接法，要顯示“0” 時(shí)，a、b、c、d、e和f段就要輸入邏輯1，即其段碼為3F， 通過從機(jī)的P1口將編碼輸出給LED</p><p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試與存在的問題</p><p>　　系統(tǒng)的硬件、軟件獨(dú)調(diào)和系統(tǒng)調(diào)試是系統(tǒng)最后的步驟也是系統(tǒng)特別重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)和開發(fā)出的系統(tǒng)是否成功，功能是否完善只有在這里才能顯現(xiàn)出來。所以為了保證設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠正常工作，

56、必須對(duì)軟件和硬件部分的每一個(gè)部分進(jìn)行調(diào)試和分析。由于本次課程設(shè)計(jì)未進(jìn)行硬件連接，因此略去硬件測(cè)試步驟</p><p><b>　　6.1 軟件調(diào)試</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)軟件采用的是keil和Proteus軟件實(shí)現(xiàn)仿真和電路圖設(shè)計(jì)和，Proteus軟件與Keil軟件聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　在Keil軟件中創(chuàng)建新

57、文件，輸入所編寫的c語言程序并保存，在編譯源程序無誤后，會(huì)產(chǎn)出相應(yīng)的”.HEX”文件；將所生成的”.HEX”文件加載到已繪制好的Proteus原理圖中，使Proteus與Keil真正連接起來，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合調(diào)試。調(diào)試結(jié)果如圖所示：可以看到，接收端已將接受到的數(shù)據(jù)完整的顯示了出來。</p><p><b>　　圖9.仿真圖</b></p><p>　　1、軟件的測(cè)試首先是檢查

58、電路的邏輯線路是否正確，如果正確再檢查原理圖的線路連接是否正確，電路的布局安排是否合理等等。</p><p>　　2、程序中有個(gè)別地方將“=”與“==”混淆，造成結(jié)果不準(zhǔn)確，解決辦法，仔細(xì)查找，將混淆出更正。</p><p>　　在軟件調(diào)試過程中，對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行了認(rèn)真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達(dá)到既定的設(shè)計(jì)效果。</p><p><b>　

59、　總 結(jié)</b></p><p>　　最初選擇串行通信這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于從未接觸過這類設(shè)計(jì)，感到新鮮的同時(shí)不乏焦慮。我覺得做單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是十分有意義的，而且是十分必要的。在已度過的大學(xué)時(shí)間里，我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識(shí)，如何去鍛煉我們的實(shí)踐能力？如何把我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)現(xiàn)在終于將它完成了

60、，感到受益頗多。</p><p>　　第一，這是一份考驗(yàn)我們自覺性、動(dòng)手能力與協(xié)作意識(shí)的任務(wù)。在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的時(shí)間里，我們不斷發(fā)現(xiàn)自身不足也不斷自我完善。這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上沒有學(xué)到過的知識(shí)，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的編程。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得

61、出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，例如對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，學(xué)習(xí)了單片機(jī)C語言。</p><p>　　第二，未知并不可怕，可怕的是因未知而止步。我們?cè)谡n堂上所學(xué)的知識(shí)是非常有限的，這次的課程設(shè)計(jì)就是個(gè)很好的體現(xiàn)。在做本次課程設(shè)計(jì)的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的設(shè)計(jì)資料了，無論是課本上的還是網(wǎng)上的都瀏覽了不少相關(guān)的程序，從中也

62、借鑒了別人的思想，開闊了自己的思路。做單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)者對(duì)軟硬件的理解和掌握的要求都比較高。在設(shè)計(jì)程序之前，設(shè)計(jì)者必學(xué)對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供

63、了方便；在設(shè)計(jì)課程過程中遇到問題是很正常的，但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。</p><p>　　第三，團(tuán)結(jié)就是力量一點(diǎn)都不假，三個(gè)臭皮匠頂一個(gè)諸葛亮。在團(tuán)組合作時(shí)我們更便于互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，相互討論，效果很好。通過本次課設(shè)，我不僅學(xué)到了關(guān)于單片機(jī)技術(shù)方面的許多專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也讓我感覺到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。其實(shí)如何有效和快速的找到資料也是課設(shè)給我的啟發(fā)，利用好圖書館和網(wǎng)絡(luò)，使資

64、源得到最好的利用。與他人交流思想是取得成功的關(guān)鍵，在交流中，不僅強(qiáng)化了自己原有的知識(shí)體系，也擴(kuò)展了自己的思維。課設(shè)是一個(gè)通過思考、發(fā)問、自己解惑并動(dòng)手、提高的過程。我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中不斷學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，完善自己。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]譚浩強(qiáng). 《C語言程序設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社1999.12 2</p>

65、<p>　　[2]楊恢先 黃輝先著.單片機(jī)原理與應(yīng)用.人民郵電出版,2009.7</p><p>　　[3]朱定華著.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社,2001.4 </p><p>　　[4]王威著.HCS12微控制器原理及應(yīng)用.北京航空航天大學(xué)出版社,2007.10 </p><p>　　[5]龔運(yùn)新著.單片機(jī)C語言開發(fā)技術(shù).北京清華大學(xué)出版社,2

66、006.10 </p><p>　　[6]胡洪波著.單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程.湘潭大學(xué)出版社，2009.7</p><p>　　[7]汪道輝著.單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐.電子工業(yè)出版社，2006.5</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　附錄一 元件清單：</p><p>

67、<b>　　附錄二：源程序</b></p><p><b>　　主機(jī)發(fā)送程序</b></p><p>　　#include <reg51.h> //頭文件</p><p>　　#define uchar unsigned char //定義數(shù)據(jù)類型</p><

68、;p>　　void init(); //定義子程序</p><p>　　void send();</p><p>　　ucharTAB[16] ={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

69、 //定義數(shù)碼表</p><p>　　uchar i,sum; //定義變量</p><p><b>　　int j;</b></p><p>　　main() //主程序</p><p>　　{ init();</p

70、><p><b>　　send();</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void init(void) //程序初始化</p><p>　　{ EA=1; //開CPU中斷&l

71、t;/p><p>　　ES=1; //允許串行口中斷</p><p>　　TMOD=0x20; //設(shè)定時(shí)器T1為方式2</p><p>　　TH1=0xfd; //賦初值</p><p><b&g

72、t;　　TL1=0xfd;</b></p><p>　　PCON=0x00; //令SMOD=0波特率不倍增</p><p>　　SCON=0x50; //串行口為方式1</p><p>　　TR1=1; //啟動(dòng)T

73、1</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void send(void) //發(fā)送子程序</p><p><b>　　{do</b></p><p>　　{ SBUF=0xaa; //主機(jī)送AAH給從

74、機(jī)</p><p>　　while(!TI); //等待一幀發(fā)送結(jié)束</p><p>　　TI=0; //發(fā)送完后清零</p><p>　　while(!RI); //等待一幀接收結(jié)束</p><p>　　RI=0;

75、 //接收完后清零</p><p><b>　　}</b></p><p>　　while((SBUF^0xbb)!=0); //等待從機(jī)回答，返回BBH后繼續(xù)</p><p><b>　　do</b></p><p>　　{ sum

76、=0; //清校驗(yàn)和</p><p>　　for(i=0;i<=15;i++)</p><p>　　{ SBUF=TAB[i]; //主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)</p><p>　　sum+=TAB[i]; //求檢驗(yàn)和</p><p>　

77、　while(!TI);</p><p><b>　　TI=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　SBUF=sum; //發(fā)送校驗(yàn)和</p><p>　　while(!TI);</p><p>&l

78、t;b>　　TI=0;</b></p><p>　　while(!RI);</p><p><b>　　RI=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　while(SBUF!=0); //等待</p>

79、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　從機(jī)接收程序</b></p><p>　　#include<reg51.h> //頭文件</p><p>　　#define uchar unsigned char //定義數(shù)據(jù)類型<

80、;/p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　void delay(int ); //定義子程序</p><p>　　void receive(void) ;</p><p>　　void init(void);</p><p>　　ucha

81、r i,sum;</p><p><b>　　int j;</b></p><p>　　ucharTAB[16] ={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; //定義數(shù)碼表</p>

82、<p>　　void main() //主程序</p><p><b>　　{ init();</b></p><p>　　receive();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init(void)

83、 //程序初始化</p><p><b>　　{ EA=1;</b></p><p><b>　　ES=1;</b></p><p>　　TMOD=0x20;</p><p><b>　　TH1=0xfd;</b></p><p

84、><b>　　TL1=0xfd;</b></p><p>　　PCON=0x00;</p><p>　　SCON=0x50;</p><p><b>　　TR1=1;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void

85、delay(int x) //延時(shí)子程序</p><p>　　{int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<x;i++)</p><p>　　for(j=1;j<=150;j++ );</p><p><b>　　}</b></p><p>

86、　　void receive(void)</p><p>　　{ uchar TABS[16];</p><p><b>　　do</b></p><p>　　{ while(!RI);RI=0; }</p><p>　　while((SBUF^0xaa)!=0); //等待主機(jī)發(fā)送AAH</

87、p><p>　　SBUF=0xbb; //從機(jī)收到BBH后向主機(jī)回復(fù)BBH</p><p>　　while(!TI);TI=0;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{ sum=0;</b></p>

88、<p>　　for(i=0;i<=15;i++)</p><p>　　{ while(!RI);RI=0;</p><p>　　TABS[i]=SBUF; //接收數(shù)據(jù)保存</p><p>　　sum+=TABS[i]; //求接收校驗(yàn)和</p><p><b>　　}&l

89、t;/b></p><p>　　while(!RI);RI=0;</p><p>　　if((SBUF^sum)==0) //判斷發(fā)送與接收的校驗(yàn)和是否相等</p><p>　　{ SBUF=0x00; //校驗(yàn)和相等發(fā)送00H給主機(jī)</p><p>　　while(

90、!TI);</p><p><b>　　TI=0;</b></p><p>　　break; //跳出接收循環(huán)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p&

91、gt;　　{ SBUF=0xff; //校驗(yàn)和不等，發(fā)送FFH給主機(jī)</p><p>　　while(!TI);</p><p>　　TI=0; //發(fā)送成功，清零，進(jìn)入下一次接收循環(huán)</p><p><b>　　}</b></p><

92、;p><b>　　}</b></p><p>　　while(1) //顯示輸出</p><p>　　{ for(i=0;i<=15;i++)</p><p>　　{ P1=TABS[i];</p><p>　　delay(500);</p>