at89c51雙機(jī)串口通信課程設(shè)計

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文檔簡介

1、　　課程設(shè)計報告書　　設(shè)計名稱：計算機(jī)控制技術(shù) 　　題目： AT89C51的串口通信 　　學(xué)生姓名： XXX 　　專業(yè)：計

2、算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 　　班別：計科本XXX班 　　學(xué) 號： XXXXXXXX 　　指導(dǎo)老師： XXX 　　日期： 2012 年 7 月 12

3、日　　一、主要內(nèi)容：本課程設(shè)計利用兩片AT89C51實現(xiàn)雙機(jī)串口通信；主機(jī)發(fā)送并顯示 10 以下的隨機(jī)數(shù)，從機(jī)顯示該數(shù)的階乘值，通過開關(guān)改變主機(jī)輸出的數(shù)值。設(shè)計電路并編寫一個串行口方式1收發(fā)程序，實現(xiàn)兩片AT89C51之間的通信，甲機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到乙機(jī)并顯示出來，同樣，乙機(jī)也可將數(shù)據(jù)發(fā)送到甲機(jī)顯示出來。　　二、硬件電路設(shè)計及描述

4、　　1、方案選擇及設(shè)計思想 　　2、工作原理　　在串行通信中，數(shù)據(jù)是在兩個站之間傳送的。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為三種制式。　　1）. 單工制式(Simplex)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1所示。&

5、lt;p>　　2）. 半雙工制式(Half duplex) 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)送不能同時進(jìn)行，即發(fā)送時就不能接收，接收時就不能發(fā)送。半雙工制式如圖2所示。　　3）. 全雙工制式(Full duplex) 全雙工制式是指通信雙方均設(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

6、時收發(fā)，因此通信效率比前兩種高。全雙工制式如圖3所示。　　AT89C51內(nèi)部有一個可編程全雙工串行通信接口。該部件不僅能同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也可作為一個同步移位寄存器使用。下面將對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作方式以及波特率進(jìn)行介紹。　　圖4 AT89C51串行口結(jié)構(gòu)框圖 　　串口通信方式1<

7、;/b>　　1）．方式1發(fā)送 　　方式1輸出時，數(shù)據(jù)由TXD輸出，一幀信息為10位，1位起始位0，8位數(shù)據(jù)位（先低位）和1位停止位1。當(dāng)執(zhí)行一條數(shù)據(jù)寫發(fā)送緩沖器SBUF的指令，就啟動發(fā)送。圖中TX時鐘的頻率就是發(fā)送的波特率。　　發(fā)送開始時，內(nèi)部發(fā)送控制信號變?yōu)橛行?。將?/p>

8、始位向TXD輸出，此后，每經(jīng)過一個TX時鐘周期，便產(chǎn)生一個移位脈沖，并由TXD輸出一個數(shù)據(jù)位。8位數(shù)據(jù)位全部發(fā)送完畢后，置“1” TI。　　2）．方式1接收 　　數(shù)據(jù)從RXD（P3.0）腳輸入。當(dāng)檢測到起始位的負(fù)跳變時，開始接收數(shù)據(jù)。定時控制信號有兩種）：接收移位時鐘（RX時鐘，頻率和波特率相同）和位檢測器采樣脈沖（

9、頻率是RX時鐘的16倍，1位數(shù)據(jù)期間，有16個采樣脈沖），當(dāng)采樣到RXD端從1到0的跳變時就啟動檢測器，接收的值是3次連續(xù)采樣（第7、8、9個脈沖時采樣）進(jìn)行表決以確認(rèn)是否是真正的起始位（負(fù)跳變）的開始。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)接收完，須同時滿足兩個條件，接收才真正有效。　?、?RI=0，即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時，RI=1發(fā)出的中斷請求已被響應(yīng)，SBUF中的數(shù)據(jù)已被取走，說明“接收SBUF”已空。</p&

10、gt;　?、?SM2=0或收到的停止位=1（方式1時，停止位已進(jìn)入RB8），則收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8（RB8裝入停止位），且置“1”中斷標(biāo)志RI。　　若這兩個條件不同時滿足，收到的數(shù)據(jù)將丟失。　　波特率　　波特率（band rate）是異步通信中

11、每秒鐘傳送的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)（比特數(shù)），單位是位/秒。作用：1、反映串行通信的速率； 2、反映對傳輸通道的要求：波特率越高，要求的傳輸通道的頻帶寬度就越寬異步通信：波特率為每秒傳送的字符數(shù)和每個字符位數(shù)的乘積。方式 1、3：波特率=2SMOD×(T1溢出率)/32　　對波特率需要說明的是，當(dāng)串行口工作在方式1或方式3，且要求波特率按規(guī)范取1200、2

12、400、4800、9600…時，若采用晶振12MHz和6MHz,按上述公式算出的T1定時初值將不是一個整數(shù)，因此會產(chǎn)生波特率誤差而影響串行通信的同步性能。解決的方法只有調(diào)整單片機(jī)的晶振頻率fosc,為此有一種頻率為11.0592MHz的晶振，這樣可使計算出的T1初值為整數(shù)。表9-2列出了串行方式1或方式3在不同晶振時的常用波特率和誤差。 　　用兩塊AT89C51模擬主機(jī)和從機(jī)，在主機(jī)的P2口低4

13、位處設(shè)4個按鍵，并連上高電平，通過按鍵來給P2口輸入0—9的隨機(jī)數(shù)，在主機(jī)的程序里編寫的程序主要實現(xiàn)檢測P2口的數(shù)值，并通過LED顯示出來，然后把這個數(shù)發(fā)出到從機(jī)去。　　在從機(jī)里，先通過中斷程序取出接收到的數(shù)據(jù)，然后處理，通過P1來控制片選，P2口來掃描輸出高低電平，讓LED顯示接收到的數(shù)的階乘值。　　2、原理電路圖，各元器件之間的實際連接關(guān)系</

14、p>　　圖5 原理電路圖　　3、元器件清單列表：　　單片機(jī)(AT89C51)兩片 U1 U2　　按鍵開關(guān)6個 K1 K2 K3 K4 K5 K6　　電

15、容6個 C1(20pf) C2(20pf) C3(22uf) C4(20pf) C5(22pf) C6(20pf)　　電阻兩個（1K） R1 R2　　1位的共陰LED數(shù)碼管1個 　　2位的共陽LED數(shù)碼管1個　　4

16、位的共陽LED數(shù)碼管1個　　12Mhz的晶振兩個 X1 X2　　三、軟件設(shè)計　　源程序代碼　　發(fā)送程序：<

17、;p>　　#include <reg51.h>　　void csh()　　{　　P2=0;　　SM0=0;<p

18、>　　SM1=1;//通信方式設(shè)為方式1　　REN=1;　　TI=0;　　RI=0;　　PCON=0;</p

19、>　　TH1=0xFd;　　TL1=0XFd;　　TMOD=0X20;　　EA=1;　　ET1=0;</b

20、>　　ES=1;　　TR1=1;　　}//初始化設(shè)置　　void main()　　{<

21、/b>　　int i,j;　　char c=0;　　csh();　　while(1)<

22、;p>　　{　　ES=0;　　TI=0;　　c=P2;//檢測P2口輸入的數(shù)據(jù)　　if(P2==0)</p&

23、gt;　　{P1=0x3f;};　　if(P2==1)　　{P1=6;};　　if(P2==2)　　{P1=0x5b;};</p&

24、gt;　　if(P2==3)　　{P1=0x4f;};　　if(P2==4)　　{P1=0x66;};　　if(P2==5)</p

25、>　　{P1=0x6d;};　　if(P2==6)　　{P1=0x7d;};　　if(P2==7)　　{P1=7;};</p

26、>　　if(P2==8)　　{P1=0x7f;};　　if(P2==9)　　{P1=0x6f;};//通過P1口輸出并顯示輸入的數(shù)據(jù)　　SBUF=c;//把檢測到的數(shù)據(jù)

27、放到發(fā)送緩存區(qū)發(fā)送　　while(!TI)　　;　　TI=0;　　ES=1;　　for(j=0;j<30;j+

28、+)　　for(i=0;i<5000;i++)//可以設(shè)置延時的長短來改變發(fā)送數(shù)據(jù)的快慢　　;　　}　　}&l

29、t;b>　　接收程序　　#include <reg51.h>　　int c=0;　　void csh()　　{<

30、;b>　　P2=0xFF;　　SM0=0;　　SM1=1;//通信方式設(shè)為方式1 　　REN=1;　　TI=0;// 清串口發(fā)送中斷標(biāo)志<p

31、>　　RI=0;　　PCON=0; //波特率不倍增　　TH1=0xFd; //*設(shè)定初值，波特率9600　　TL1=0XFd;　　TMOD=0X20; //設(shè)置定時器1為工作方式2， 8-

32、bit 自動裝載方式　　ET1=0; //禁止T1中斷　　EA=1;　　ES=1; //開串口中斷　　TR1=1; //啟動定時器T1　　}//初始化設(shè)置

33、　　void delay1ms(int count)　　{int i;　　int j;　　for(i=0;i<count;i++)　　for(j

34、=0;j<120;j++); }//定義一個延時函數(shù)　　void intrr() interrupt 4　　{ 　　char temp;　　temp=SBUF;　　c=temp;//進(jìn)入

35、中斷取出接收到的數(shù)據(jù)　　RI=0;　　ES=1;　　}　　void main()　　{ </

36、b>　　csh();　　while(1)　　{if(c<=1)　　{ <p&g

37、t;　　P1=1;　　P2=0xF9;　　delay1ms(2);　　P1=2;　　P2=0x40;

38、　　delay1ms(2);　　P1=4;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=8;<

39、p>　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=0x10;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);<

40、p>　　P1=0x20;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　};//顯示000001　　if(c==2)<

41、p>　　{ 　　P1=1;　　P2=0x24;　　delay1ms(2);　　P1=2;&

42、lt;p>　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=4;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);<

43、p>　　P1=8;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=0x10;　　P2=0x40;<

44、/p>　　delay1ms(2);　　P1=0x20;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　};//顯示000002<p&g

45、t;　　if(c==3)　　{ 　　P1=1;　　P2=2;　　delay1ms(2);<

46、p>　　P1=2;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=4;　　P2=0x40;</p&

47、gt;　　delay1ms(2);　　P1=8;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=0x10;

48、　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=0x20;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);

49、　　};//顯示000006　　if(c==4)　　{ 　　P1=1;　　P2=0x19;<

50、/p>　　delay1ms(2);　　P1=2;　　P2=0x24;　　delay1ms(2);　　P1=4;

51、　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=8;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);&

52、lt;p>　　P1=0x10;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=0x20;　　P2=0x40;</b&g

53、t;　　delay1ms(2);　　};//顯示000024　　if(c==5)　　{ 　　P1=1;</p&

54、gt;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=2;　　P2=0x24;　　delay1ms(2);

55、　　P1=4;　　P2=0xF9;　　delay1ms(2);　　P1=8;　　P2=0x40;&

56、lt;/p>　　delay1ms(2);　　P1=0x10;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=0x20;&

57、lt;/p>　　P2=0x40;　　delay1ms(1);　　};//顯示000120　　if(c==6)　　{ </p&

58、gt;　　P1=1;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=2;　　P2=0x24;</b&g

59、t;　　delay1ms(2);　　P1=4;　　P2=0x78;　　delay1ms(2);　　P1=8;<

60、/p>　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=0x10;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);<

61、/p>　　P1=0x20;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　};//顯示000720　　if(c==7)<

62、/p>　　{ 　　P1=1;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=2;&

63、lt;/p>　　P2=0x19;　　delay1ms(2);　　P1=4;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);<

64、/p>　　P1=8;　　P2=0x12;　　delay1ms(2);　　P1=0x10;　　P2=0x40;&l

65、t;/b>　　delay1ms(2);　　P1=0x20;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　};//顯示005040</p&

66、gt;　　if(c==8)　　{ 　　P1=1;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);&

67、lt;/p>　　P1=2;　　P2=0x24;　　delay1ms(2);　　P1=4;　　P2=0x30;&l

68、t;/b>　　delay1ms(2);　　P1=8;　　P2=0x40;　　delay1ms(2);　　P1=0x10;</

69、b>　　P2=0x19;　　delay1ms(2);　　P1=0x20;　　P2=0x40;　　delay1m

70、s(2);　　};//顯示40320　　if(c==9)　　{ 　　P1=1;　　P2=0x40;

71、　　delay1ms(3);　　P1=2;　　P2=0;　　delay1ms(3);　　P1=4;

72、;　　P2=0;　　delay1ms(3);　　P1=8;　　P2=0x24;　　delay1ms(3);</

73、p>　　P1=0x10;　　P2=2;　　delay1ms(3);　　P1=0x20;　　P2=0x30;<

74、;/b>　　delay1ms(2);　　};//顯示362880　　} ;//對接收到的數(shù)據(jù)處理，通過P1、P2口控制輸出顯示該數(shù)的階乘　　}　　四．實驗體會：<

75、/b>　　在此次計算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計，從編輯程序到調(diào)試仿真到在試驗箱中做實驗，從理論到實踐，我學(xué)到了很多很多的的東西，不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力

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