雙機(jī)間波特率可選的串行通信設(shè)計(jì)與調(diào)試

1、 . . . 項(xiàng)目任務(wù)書題目： 雙機(jī)間波特率可選的串行通信 33 / 38雙機(jī)間波特率可選的串行通信設(shè)計(jì)與調(diào)試摘 要雙機(jī)通信的實(shí)質(zhì)就是解決兩單片機(jī)串行通信問(wèn)題。針對(duì)于89C51單片機(jī)全雙工異步串行通信口，我們采用單片機(jī)直接交叉互連的串行通信方式?？紤]到本設(shè)計(jì)應(yīng)用于短距離傳輸、兩單片機(jī)具有一樣的數(shù)據(jù)格式與電平且為使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，我們最終決定本系統(tǒng)采用方式一單片機(jī)直接交叉連接的串行通信方式，上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)由串行口TXD端輸出，直接由下位機(jī)的串行口數(shù)據(jù)接收端RXD接收。如果串口通信線路過(guò)長(zhǎng)，可考慮采用RS523標(biāo)準(zhǔn)，使用MAX232芯片進(jìn)行TTL和RS232的電平轉(zhuǎn)換，以延長(zhǎng)傳輸距離。為了減少波特率誤

2、差，使用11.592MHz的晶振。關(guān)鍵字：51單片機(jī) 串行通信 波特率可選目 錄 一引言1.1課題來(lái)源與意義····································11.2研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)···&

3、#183;································1二系統(tǒng)設(shè)計(jì)················&

4、#183;······················22.1概述··························&

5、#183;···················22.2方案比較確定····························

6、83;·········8三電路設(shè)計(jì)與調(diào)試·································93.1設(shè)計(jì)方案····

7、3;··································93.2軟件仿真··············&#

8、183;························9四總結(jié)························

9、3;·················12 參考文獻(xiàn)·······························

10、83;········13 附錄········································

11、3;····15一 引言1.1課題來(lái)源與意義隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機(jī)也步如一個(gè)新的時(shí)代，越來(lái)越多的功能各異的單片機(jī)為我們的設(shè)計(jì)提供了許多新的方法與思路。  對(duì)于一些場(chǎng)合，比如：復(fù)雜的后臺(tái)運(yùn)算與通信與高實(shí)時(shí)性前臺(tái)控制系統(tǒng)、軟件資源消耗大的系統(tǒng)、功能強(qiáng)大的低消耗系統(tǒng)、加密系統(tǒng)等等。如果合理使用多種不同類型的單片機(jī)組合設(shè)計(jì)，可以得到極高靈活性與性能價(jià)格比，因此，多種異型單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)漸漸成為一種新的思路，單片機(jī)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分支,由于單片機(jī)體積小,系統(tǒng)運(yùn)行可靠,數(shù)據(jù)采集方便靈活,成本低廉等優(yōu)點(diǎn),在通信中發(fā)揮著越來(lái)越重要的

12、作用。但在一些相對(duì)復(fù)雜的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,僅僅一個(gè)單片機(jī)資源是不夠的,往往需要兩個(gè)或多個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)協(xié)同工作。這就對(duì)單片機(jī)通信提出了更高要求。1.2研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)單片機(jī)之間的通信可以分為兩大類：并行通信和串行通信。串行通信傳輸線少，長(zhǎng)距離傳輸時(shí)成本低，且可以利用數(shù)據(jù)采集方便靈活，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在通信中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。所以本系統(tǒng)采用串行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間可靠的，有效的數(shù)據(jù)交換。二 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1概述2.1.1串行通信的特點(diǎn) 在遠(yuǎn)程通信和計(jì)算機(jī)科學(xué)中，串行通信是指在計(jì)算機(jī)總線或其他數(shù)據(jù)通道上，每次傳輸一個(gè)位元數(shù)據(jù)，并連續(xù)進(jìn)行以上單次過(guò)程的通信方式。與之對(duì)應(yīng)的是并行通信，它在串行

13、端口上通過(guò)一次同時(shí)傳輸若干位元數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行通信。一位接一位地順序傳送。這樣一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)要分8次由低位到高位按順序一位位地傳送。由此可見(jiàn)，串行通信的特點(diǎn)如下：1、節(jié)省傳輸線，這是顯而易見(jiàn)的。尤其是在遠(yuǎn)程通信時(shí)，此特點(diǎn)尤為重要。這也是串行通信的主要優(yōu)點(diǎn)；2、數(shù)據(jù)傳送效率低。與并行通信比，這也這是顯而易見(jiàn)的。這也是串行通信的主要缺點(diǎn)。 串行通信被用于長(zhǎng)距離通信以與大多數(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在這些應(yīng)用場(chǎng)合里，電纜和同步化使并行通信實(shí)際應(yīng)用面臨困難。憑借著其改善的信號(hào)完整性和傳播速度，串行通信總線正在變得越來(lái)越普遍，甚至在短程距離的應(yīng)用中，其優(yōu)越性已經(jīng)開(kāi)始超越并行總線不需要串行化元件等缺點(diǎn)。2.1

14、.2串行通信的分類  （1）異步通信 所謂異步通信，是指數(shù)據(jù)傳送以字符為單位，字符與字符間的傳送是完全異步的，位與位之間的傳送基本上是同步的.異步串行通信的特點(diǎn)可以概括為：以字符為單位傳送信息；相鄰兩字符間的間隔是任意長(zhǎng)； 接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘只要相近就可以。異步方式特點(diǎn)簡(jiǎn)單的說(shuō)就是：字符間異步，字符部各位同步。 （2）同步通信 所謂同步通信，是指數(shù)據(jù)傳送是以數(shù)據(jù)塊（一組字符）為單位，字符與字符之間、字符部的位與位之間都同步.同步串行通信的特點(diǎn)可以概括為：以數(shù)據(jù)塊為單位傳送信息；在一個(gè)數(shù)據(jù)塊（信息幀），字符與字符間無(wú)間隔；接收時(shí)鐘與發(fā)送

15、進(jìn)鐘嚴(yán)格同步。2.1.3串行通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 2.1.3.1數(shù)據(jù)傳輸率 (1)比特率和波特率：比特率是指每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，用bps（bit/s)表示。波特率是指每秒傳輸?shù)姆?hào)數(shù)，若每個(gè)符號(hào)所含的信息量為1比特，則波特率等于比特率。在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)符號(hào)的含義為高低電平，它們分別代表邏輯“1”和邏輯“0”，所以每個(gè)符號(hào)所含的信息量剛好為1比特，因此在計(jì)算機(jī)通信中，常將比特率稱為波特率，即：1波特（B）=1比特（bit）=1位/秒（1bps）例如:電傳打字機(jī)最快傳輸率為每秒10個(gè)字符/秒，每個(gè)字符包含11個(gè)二進(jìn)制位,則數(shù)據(jù)傳輸率為:11位/字符×10個(gè)字符/秒=110位

16、/秒=110波特（Baud）計(jì)算機(jī)中常用的波特率是：110、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、28800、33600，目前最高可達(dá)56Kbps.  (2)位時(shí)間Td:位時(shí)間是指?jìng)魉鸵粋€(gè)二進(jìn)制位所需時(shí)間，用Td 表示。Td = 1/波特率 = 1/B (3)發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘 在串行通信中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的信號(hào)形式出現(xiàn),不論是發(fā)送還是接收，都必須有時(shí)鐘信號(hào)對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。在TTL標(biāo)準(zhǔn)表示的二進(jìn)制數(shù)中，傳輸線上高電平表示二進(jìn)制1，低電平表示二進(jìn)制0，且每一位持續(xù)時(shí)

17、間是固定的，由發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘的頻率決定。 1)發(fā)送時(shí)鐘     發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)送入移位寄存器，然后在發(fā)送時(shí)鐘的控制下，將該并行數(shù)據(jù)逐位移位輸出。通常是在發(fā)送時(shí)鐘的下降沿將移位寄存器中的數(shù)據(jù)串行輸出，每個(gè)數(shù)據(jù)位的時(shí)間間隔由發(fā)送時(shí)鐘的周期來(lái)劃分。    2)接收時(shí)鐘    在接收串行數(shù)據(jù)時(shí)，接收時(shí)鐘的上升沿對(duì)接收數(shù)據(jù)采樣，進(jìn)行數(shù)據(jù)位檢測(cè)，并將其移入接收器的移位寄存器中，最后組成并行數(shù)據(jù)輸出。   2.1.3.2 波特率因子

18、  接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘與波特率有如下關(guān)系：F=n×B （2-1）這里F是發(fā)送時(shí)鐘或接收時(shí)鐘的頻率;B是數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈?；n稱為波特率因子。設(shè)發(fā)送或接收時(shí)鐘的周期為Tc，頻率為F的位傳輸時(shí)間為Td，則：Tc=1/F （2-2）Td =1/B （2-3）得到： Tc=T/n （2-4）在實(shí)際串行通信中，波特率因子可以設(shè)定。在異步傳送時(shí)，n = 1，16，64實(shí)際常采n=16，即發(fā)送或接收時(shí)鐘的頻率要比數(shù)據(jù)傳送的波特率高n倍。在同步通信中波特率因子必等于1。2.1.4串行通信與并行通信區(qū)別計(jì)算機(jī)與外界的信息交換稱為通信。在通信領(lǐng)域，有兩種數(shù)

19、據(jù)通信方式：并行通信和串行通信。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化和微機(jī)分級(jí)分布式應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展，通信的功能越來(lái)越重要。通信是指計(jì)算機(jī)與外界的信息傳輸，既包括計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的傳輸，也包括計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備，如終端、打印機(jī)和磁盤等設(shè)備之間的傳輸。 串行通信是指 使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息，特別適用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信。 在計(jì)算機(jī)和終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通常是靠電纜或信道上的電流或電壓變化實(shí)現(xiàn)的。如果一組數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)位在多條線上同時(shí)被傳輸，這種傳輸方式稱為并行通信。終點(diǎn)源010010018位數(shù)據(jù)線（a）

20、并行通信0100 1 00 1源（b）串行通信終點(diǎn)圖2-1串行通信與并行通信的區(qū)別2.1.5 MCS-51串行接口的基本特點(diǎn)MCS-51單片機(jī)的串行端口有4種基本工作方式，通過(guò)編程設(shè)置，可以使其工作在任一方式，以滿足不同場(chǎng)合的需要。其中，方式0主要用于外接移位寄存器，以擴(kuò)展單片機(jī)的IO電路；工作方式1多用于雙機(jī)之間或與外設(shè)電路的通信；方式2、3除有方式1的功能外，還可以作多機(jī)通信，以構(gòu)成分布式多微機(jī)系統(tǒng)。 串行端口有兩個(gè)控制寄存器SCON、PCON，用于設(shè)置工作方式、發(fā)送或接收的狀態(tài)、特征位、數(shù)據(jù)傳送波特率每秒傳送的位數(shù)以與作為中斷標(biāo)志等。串行端口有一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器SBUF在特殊功能寄存器中的字

21、節(jié)地址為99H，該寄存器為發(fā)送和接收所共用。串行端口的波特率可以用程序來(lái)控制。在不同工作方式中，由時(shí)鐘振蕩頻率的分頻值或由定時(shí)器T1的定時(shí)溢出時(shí)間確定，使用十分方便靈活。串口控制寄存器輸入：在(REN)=1時(shí)，串行口采樣RXD引腳，當(dāng)采樣到1至O的跳變時(shí)，確認(rèn)是串行發(fā)送來(lái)的一幀數(shù)據(jù)的開(kāi)始位0，從而開(kāi)始接收一幀數(shù)據(jù)。只有當(dāng)8位數(shù)據(jù)接收完，并檢測(cè)到高電平停止位后，只有滿足(R1)=0；(SM2)=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1時(shí)，停止位才進(jìn)入RB8，8位數(shù)據(jù)才能進(jìn)入接收寄存器，并由硬件置位中斷標(biāo)志RI；否則信息丟失。所以在方式1接收時(shí)，應(yīng)先用軟件清零RI和SM2標(biāo)志。1. 工作方式2 方式2

22、為固定波特率的11位UART方式。它比方式1增加了一位可程控為1或0的第9位數(shù)據(jù)。輸出：發(fā)送的串行數(shù)據(jù)由TXD端輸出一幀信息為11位，附加的第9位來(lái)自SCON寄存器的TB8位，用軟件置位或復(fù)位。它可作為多機(jī)通訊中地址數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位，也可以作為數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位。當(dāng)CPU執(zhí)行一條數(shù)據(jù)寫入SUBF的指令且TI=0時(shí)，就啟動(dòng)發(fā)送器發(fā)送。發(fā)送一幀信息后，置位中斷標(biāo)志TI。輸入：在(REN)=1時(shí)，串行口采樣RXD引腳，當(dāng)采樣到1至O的跳變時(shí)，確認(rèn)是串行發(fā)送來(lái)的一幀數(shù)據(jù)的開(kāi)始位0，從而開(kāi)始接收一幀數(shù)據(jù)。在接收到附加的第9位數(shù)據(jù)后，當(dāng)滿足(RI)：0；(SM2)=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1時(shí)，第9位數(shù)據(jù)才

23、進(jìn)入RB8，8位數(shù)據(jù)才能進(jìn)入接收寄存器，并由硬件置位中斷標(biāo)志Ri；否則信息丟失。且不置位RI。2. 工作方式3方式3為波特率可變的11位UART方式。除波特率外，其余與方式2一樣。波特率的選擇  如前所述，在串行通訊中，收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳送率(波特率)要有一定的約定。在MCS-51串行口的四種工作方式中，方式0和2的波特率是固定的，而方式1和3的波特率是可變的，由定時(shí)器T1的溢出率控制。1>方式1方式1的波特率固定為主振頻率的1/12。2>方式2方式2的波特率由PCON中的選擇位SMOD來(lái)決定，可表示為：波特率=2sMoD×fosc64 （2-5）也就是

24、當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率為132×fosc，當(dāng)SMOD=0時(shí)，波特率為164×fosc。3>方式1和方式3定時(shí)器T1作為波特率發(fā)生器，其公式如下：波特率=2SMOD32×定時(shí)器T1溢出率（2-6）T1溢出率=T1計(jì)數(shù)率產(chǎn)生溢出所需的周期數(shù) （2-7）式中T1計(jì)數(shù)率取決于它工作在定時(shí)器狀態(tài)還是計(jì)數(shù)器狀態(tài)。當(dāng)工作于定時(shí)器狀態(tài)時(shí)，T1計(jì)數(shù)率為Fosc/2，當(dāng)工作于計(jì)數(shù)器狀態(tài)時(shí)，T1計(jì)數(shù)率為外部輸入頻率，此頻率應(yīng)小于Fosc/24。產(chǎn)生溢出所需周期與定時(shí)器T1的工作方式、T1的預(yù)置值有關(guān)。定時(shí)器T1工作于方式O：溢出所需周期數(shù)=8192-X定時(shí)器T1工作于方式1：溢

25、出所需周期數(shù)=65536-X定時(shí)器T1工作于方式2：溢出所需周期數(shù)=256-X因?yàn)榉绞?為自動(dòng)重裝入初值的8位定時(shí)器計(jì)數(shù)器模式，所以用它來(lái)做波特率發(fā)生器最恰當(dāng)。這種方式下，T1的溢出率次秒計(jì)算式可以表示為：T1溢出率=Fsoc12256-X （2-7）2.1.6波特率波特率（Boud Rate）就是在串口通信中每秒能夠發(fā)送的位數(shù)（bits/second）。MCS-51串行端口在四種工作模式下有不同的波特率計(jì)算方法。其中，模式0和模式2波特率計(jì)算很簡(jiǎn)單；模式1和模式3的波特率選擇一樣，故在此僅以工作模式1為例來(lái)說(shuō)明串口通信波特率的選擇。在串行端口工作于模式1，其波特率將由計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器1來(lái)產(chǎn)生，通

26、常設(shè)置定時(shí)器工作于模式2（自動(dòng)再加模式）。在此模式下波特率計(jì)算公式為：         波特率=（1+SMOD）*晶振頻率/（384*（256-TH1）（2-8）其中，SMOD寄存器PCON的第7位，稱為波特率倍增位； TH1定時(shí)器的重載值。在選擇波特率的時(shí)候需要考慮兩點(diǎn)：首先，系統(tǒng)需要的通信速率。這要根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)作特點(diǎn)，確定通信的頻率圍。然后考慮通信時(shí)鐘誤差。使用同一晶振頻率在選擇不同的通信速率時(shí)通信時(shí)鐘誤差會(huì)有很大差別。為了通信的穩(wěn)定，我們應(yīng)該盡量選擇時(shí)鐘誤差最小的頻率進(jìn)行通信。2.1.7A

27、T89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和作用 AT89C51是一個(gè)低電壓，低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)含2個(gè)外設(shè)中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口。AT89C51可以按照常規(guī)的方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。片含4k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)。2.1.8雙機(jī)通信兩臺(tái)機(jī)器的通信方式可分為單工通信、半雙工通信、雙工通信，他們的通信原理與通信方式為：?jiǎn)喂ねㄐ牛菏侵赶⒅荒軉畏?/p>

28、向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?。單工通信信道是單向信道，發(fā)送端和接收端的身份是固定的，發(fā)送端只能發(fā)送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能發(fā)送信息，數(shù)據(jù)信號(hào)僅從一端傳送到另一端，即信息流是單方向的。通信雙方采用單工通信屬于點(diǎn)到點(diǎn)的通信。根據(jù)收發(fā)頻率的異同，單工通信可分為同頻通信和異頻通信。半雙工通信：這種通信方式可以實(shí)現(xiàn)雙向的通信，但不能在兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行，必須輪流交替地進(jìn)行。也就是說(shuō)，通信信道的每一段都可以是發(fā)送端，也可以是接端。但同一時(shí)刻里，信息只能有一個(gè)傳輸方向。如日常生活中的例子有步話機(jī)通信等。雙工通信：雙工通信是指在同一時(shí)刻信息可以進(jìn)行雙向傳輸，和打一樣，說(shuō)的同時(shí)也能聽(tīng)，邊說(shuō)邊聽(tīng)。這種發(fā)射

29、機(jī)和接收機(jī)分別在兩個(gè)不同的頻率上能同時(shí)進(jìn)行工作的雙工機(jī)也稱為異頻雙工機(jī)。雙工機(jī)的特點(diǎn)是使用方便，但線路設(shè)計(jì)較復(fù)雜，價(jià)格也較高。 利用AT89C51芯片、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、開(kāi)關(guān)組、發(fā)光二極管等，使A機(jī)和B機(jī)的波特率可選，完成串行通信。圖2-2 系統(tǒng)框圖2.2 方案的比較確定本設(shè)計(jì)是基于Proteus與 Vision仿真軟件編程來(lái)設(shè)計(jì)方案，選擇合適的編程語(yǔ)言是一個(gè)重序可讀性和可移植性比較差。而C語(yǔ)言雖然執(zhí)行效率沒(méi)有匯編語(yǔ)言高，但語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，使用方便，靈活，運(yùn)算方便，表達(dá)類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句，程序設(shè)計(jì)自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點(diǎn)。所以我們采用C語(yǔ)

30、言編寫了程序。兩個(gè)單片機(jī)間采用串行口方式1進(jìn)行通信。由于距離近可以直接采用輸入輸出直接相連通信。三 電路設(shè)計(jì)與調(diào)試3.1設(shè)計(jì)方案本次設(shè)計(jì)，對(duì)于兩片AT89C51，發(fā)送方的數(shù)據(jù)由串行口TXD段輸出，經(jīng)過(guò)傳輸線將信號(hào)傳送到接收方。接收方接收后，在LED上顯示接收的信息。軟件部分，通過(guò)通信協(xié)議進(jìn)行發(fā)送接收，主機(jī)先送0xaa給從機(jī)，當(dāng)從機(jī)接收到0xaa后，向主機(jī)反饋，主機(jī)收到反饋后停止發(fā)送數(shù)據(jù)給從機(jī)。從機(jī)收到正確數(shù)據(jù)后送到LED顯示。3.2軟件仿真3.2.1電路設(shè)計(jì)在桌面上雙擊圖標(biāo)打開(kāi)ISIS 7 Professional窗口。在器件選擇按鈕中單擊“P”按鈕，或執(zhí)行菜單命令“庫(kù)”“拾取元件符號(hào)”，添加

31、如下表所示的元件。表3-1元件選擇表單片機(jī)AT89C51 二片晶體CRYSTAL 11.0592MHz 二只瓷片電容CAP 22pF 四只電解電容CAP-ELEC 1uF 二只電阻RES 10K 二只電阻RES 1K 二只開(kāi)關(guān) Button 六個(gè)發(fā)光二極管 LED 八個(gè)圖 3-1AT89C51管腳圖管腳說(shuō)明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸

32、出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖

33、或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持

34、高電平時(shí)，此間部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入與部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性: XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片振蕩器。石晶振蕩和瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。設(shè)計(jì)電路詳見(jiàn)附錄圖附-1。3.2.2程序設(shè)計(jì)主機(jī)程序流程圖：詳見(jiàn)附錄圖附-2。從機(jī)程序流程圖：詳見(jiàn)附錄圖附-3。主機(jī)程序詳見(jiàn)附錄。

35、從機(jī)程序詳見(jiàn)附錄。3.2.3調(diào)試仿真關(guān)于Proteus與Keil的聯(lián)合仿真調(diào)試。需注意Proteus的ISIS中A、B機(jī)的CPU屬性中Program File與Keil的Vision4中的路徑和文件名要一致。啟動(dòng)Proteus的ISIS，并將其放在屏幕的右上角（可將原理圖放大到合適大?。辉賳?dòng)Keil的Vision4，并將其放在屏幕的左下角。在Keil中執(zhí)行菜單命令“調(diào)試”“啟動(dòng)停止調(diào)試”，進(jìn)入Keil調(diào)試環(huán)境。同時(shí)，在Proteus ISIS的窗口中可看出Proteus也進(jìn)入了程序調(diào)試狀態(tài)。在Keil中點(diǎn)擊“運(yùn)行”快捷按鈕，運(yùn)行程序。調(diào)試成功顯示如圖所示(詳見(jiàn)附錄圖附-4）。四 總結(jié)經(jīng)過(guò)課

36、程設(shè)計(jì)，在查閱資料的過(guò)程中，學(xué)習(xí)了基于單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，了解了單片機(jī)串行通信的基本知識(shí)，對(duì)于以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大的益處。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，也遇到了一些困難，比如開(kāi)始的時(shí)候，由于發(fā)送端和接收端的通信協(xié)議沒(méi)有做好，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能正確的傳輸，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，對(duì)于通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)有了深刻的認(rèn)識(shí)。 回顧起此課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)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

37、起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。參考文獻(xiàn)1 剛毅，基于Proteus的單片機(jī)課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)M.：人民郵電，20122毅剛，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)M.：航空航天大學(xué)，20073朝青，單片機(jī)與PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)M.：航空航天大學(xué)，20074胡洪波，單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程M.大學(xué)，2009附錄主機(jī)程序：master.c#include<reg51.h>sbit key0=P10;sbit key1=P11;sbit key2=P12;sbit key3=P13;unsigned char keyscan() unsigned c

38、har keyscan_num,temp; P1=0xff; temp=P1; if(temp&0xff) if(key0=0) keyscan_num=0;else if(key1=0) keyscan_num=1;else if(key2=0) keyscan_num=2;else if(key3=0) keyscan_num=3;else keyscan_num=1;return keyscan_num; void spi_init1200() SCON=0x50; PCON=0x80; TI=0; EA=1; ET1=1; TMOD=0x20; TH1=0xe8; TL1=0x

39、e8; TR1=1;void spi_init2400() SCON=0x50; PCON=0x80; TI=0; EA=1; ET1=1; TMOD=0x20; TH1=0xf4; TL1=0xf4; TR1=1;void spi_init4800() SCON=0x50; PCON=0x80; TI=0; EA=1; ET1=1; TMOD=0x20; TH1=0xfa; TL1=0xfa; TR1=1;void spi_init9600() SCON=0x50; PCON=0x80; TI=0; EA=1; ET1=1; TMOD=0x20; TH1=0xfd; TL1=0xfd; TR

40、1=1;void spi_send(unsigned char ch) SBUF=ch; while(TI=0); TI=0;void main() unsigned char key_press; while(1) key_press=keyscan();switch(key_press) case 0: spi_init1200();break; case 1: spi_init2400();break; case 2: spi_init4800();break; case 3: spi_init9600();break; default: break;spi_send(0xaa); 從機(jī)

41、程序：slave.c#include<reg51.h>sbit key0=P10;sbit key1=P11;sbit key2=P12;sbit key3=P13;unsigned char keyscan() unsigned char keyscan_num,temp; P1=0xff; temp=P1; if(temp&0xff) if(key0=0) keyscan_num=0;else if(key1=0) keyscan_num=1;else if(key2=0) keyscan_num=2;else if(key3=0) keyscan_num=3;else

42、 keyscan_num=1;return keyscan_num; void spi_init1200() SCON=0x50; PCON=0x80; TI=0; EA=1; ET1=1; TMOD=0x20; TH1=0xe8; TL1=0xe8; TR1=1;void spi_init2400() SCON=0x50; PCON=0x80; TI=0; EA=1; ET1=1; TMOD=0x20; TH1=0xf4; TL1=0xf4; TR1=1;void spi_init4800() SCON=0x50; PCON=0x80; TI=0; EA=1; ET1=1; TMOD=0x2

43、0; TH1=0xfa; TL1=0xfa; TR1=1;void spi_init9600() SCON=0x50; PCON=0x80; TI=0; EA=1; ET1=1; TMOD=0x20; TH1=0xfd; TL1=0xfd; TR1=1;void main() unsigned char key_press; while(1) key_press=keyscan();switch(key_press) case 0: spi_init1200();break; case 1: spi_init2400();break; case 2: spi_init4800();break;

44、 case 3: spi_init9600();break; default: break;while(RI=0); void receive() interrupt 4 RI=0; P2=SBUF;附圖-1 電路圖附圖-2 主機(jī)程序框圖附圖-3 從機(jī)程序框圖附圖-4 運(yùn)行結(jié)果畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作與取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得與其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)

45、人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了意。作 者 簽 名：日 期：指導(dǎo)教師簽名： 日期：使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉咳?。作者簽名： 日 期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注意事項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘