单片机与pc机多串口通信设计

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1、单片机与PC机串口通信设计******（物理与电信工程学院电子信息工程专业，2011级3班，陕西）指导老师：***[摘要]串行通信作为一种基本而又灵活方便的通信方式，被广泛应用于PC与PC或者PC与单片机之间的数据交换中。本次课设通过PC机的RS-232串行接口与单片机串行接口之间的电平匹配，解决了上位机与下位机之间的通信问题。[关键词]：串行通信；单片机；PC机串口目录1.设计题目2121.1题目内容.............................................21.2实现目标2

2、1.3设计要求22.设计报告正文22.1串行通信概述22.1.1串行通信的原理22.1.28051单片机的串行接口结构32.1.3串行通信的数据传送方式42.2通信协议的采用52.3电平转换设计63.调试结果（负责部分）83.1二进制的调试83.2字符串的调试82.3波特率的调试94.设计总结114.1调试中遇到的问题及解决方法114.2心得体会11参考文献121.设计题目1.1题目内容单片机与PC机串口通信实现121.2实现目标1.掌握串口通信基本原理；2.掌握一种单片机基本操作与实现；3.熟悉和掌握VB程

3、序编写；1.3设计要求1.设计电路原理图，并搭建电路；2.编制PC机与单片机通信的协议；3.完成单片机和PC机软件编写与调试；4.测试并完成报告。2.设计报告正文2.1串行通信概述2.1.1串行通信的原理通信的基本方式可分为并行通信与串行通信[1]两种。并行通信：是将组成数据的各位同时传送，并通过并行门（如P1口等）来实现。在并行通信中，数据传送线的根数与传送的数据位数相等，传送数据速度快，但所占用的传输线位数多。因此，并行通信适合短距离通信。如图2-1所示。串行通信：是指数据一位一位地按顺序传送。串行通信通

4、过串行口来实现。在全双工的串行通信中，仅需要一根发送线和一根接收线，串行通信可大大节省传送线路的成本，但数据传送速度慢。由于其所需电缆线少，接线简单，所以在较远距离传输中，得到了广泛的运用。如图2-2所示。图2-1并行通信示意图图2-2串行通信示意图串行通信有同步通信和异步通信两种基本方式。（1）异步通信方式(AsynchronousCommunication)：数据通常是以字符(或字节)12为单位组成字符帧传送的。发送方发送各个字符的间隔时间是不定的，收发双方各用自己的时钟源来控制发送和接收，这两个时钟源彼

5、此独立，互不同步。接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送及何时结束发送。平时，发送线为高电平(逻辑“1”)，每当接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑“0”(字符帧中起始位)时，就知道发送端已开始发送，每当接收端接收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符信息己发送完毕。（2）同步通信方式(SynchronousCommunication)：是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧和异步通信中的字符帧不同，通常有若干个数据字符。同步字符帧由同步字符、数据字符和校验字符三部

6、分组成。同步字符位于帧结构开头，用于确认数据字符的开始(接收端不断对传输线采样，并把采到的字符和双方约定的同步字符比较，只有比较成功后才会把后面接收到的字符加以存储)；数据字符在同步字符之后，个数不受限制，由所需传输的数据块长度决定；校验字符有1～2个，位于帧结构末尾，用于接收端对接收到的数据字符的正确性的校验。在本次课程设计中采用的是串行异步通信方式。2.1.28051单片机的串行接口结构8051单片机串行接口是一个可编程的全双工串行通信接口[2]。它可用作异步通信方式（UARTuniversalasync

7、hronicrecieverandtransmitter），与串行传送信息的外部设备相连接，或用于通过标准异步通信协议进行全双工的8051多机系统也能通过同步方式，使用TTL或CMOS移位寄存器来扩充I/O口。8051单片机通过管脚RXD（P3.0，串行数据接收端）和管脚TXD（P3.1，串行数据发送端）与外界通信。SBUF是串行口缓冲寄存器，包括发送寄存器和接收寄存器。它们有相同名字和地址空间，但不会出现冲突，因为它们两个一个只能被CPU读出数据，一个只能被CPU写入数据。如图2-3串行接口结构示意图。图2

8、-3串行接口结构示意图122.1.3串行通信的数据传送方式在串行通信中，数据是在两个站之间传送的。按照数据传送方向，串行通信可分为单工、半双工和全双工三种传送方式。如图2-4。单工方式：通信线的一端接发送器，另一端接接收器，它们形成单向连接，只允许数据按照一个固定的方向传送。数据只能单方向传送。半双工方式：数据能够实现双方向传送，但任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据。全双工方式：系统的