【正文】 在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首先是回顧我們的知識(shí)，提煉出我們課題的所需 ，從搜集的知識(shí)挖掘 .畢業(yè)設(shè)計(jì)最重要的是在題目理解后的整體的構(gòu)思設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)成型后的調(diào)試 .在理解題目后我們 ,例如上位機(jī)、下位機(jī)是題目有了明確的要求但是我們?cè)谶x取 89C51 就有一定的技巧 ,89C51 可以寫入程序 ,而且可以電擦出 ,對(duì)于我們初次寫程序入單片機(jī)的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō) ,可以多次使用 89C51。大大提高了我們之間的協(xié)作能力，和團(tuán)隊(duì)精神。 uVision2維護(hù)一個(gè)文件包含清單，從而知道某個(gè)源文件用到的所有的包含文件。雙擊一個(gè)信息將打開此信息對(duì)應(yīng)的文件并定位到語(yǔ)法錯(cuò)誤處 ，如圖 48 所示 。 Allocate Onchip Use multiple DPTR registers 定義在啟動(dòng)代碼中使能的片上元器件的使用。下面來(lái)討論 Options – Target 對(duì)話框。假如你需要修改啟動(dòng)文件來(lái)迎合你的目標(biāo)硬 件，你應(yīng)該把文件 復(fù)制一份到你的項(xiàng)目文件夾中。我們把我們的例子程序保存為 。你只要選擇所需要的 MCU 就可以了。要新建一個(gè)項(xiàng)目文件，從 uVision2 的 Project 菜單中選擇 New Project，這將打開一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 對(duì)話框，此對(duì)話框要求你輸入項(xiàng)目文件名。 圖 43 啟動(dòng) uVision2 創(chuàng)建程序 創(chuàng)建項(xiàng)目 uVision2 包括 一個(gè)項(xiàng)目管理器，它可以使你的 8051 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單。 } SBUF=*++rcv_snd_pointer。 } else rcv_snd_pointer++。R39。ES=1。 其系統(tǒng)主程序流圖如 圖 41所示 ： N N Y 圖 41 系統(tǒng)主程序流圖 單片機(jī)接收中斷服務(wù)流程： N N 圖 42 系統(tǒng) 中斷服務(wù) 流圖 開始 初始化串口和波特率 接收到 PC 機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù) ？ 將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送回 PC 機(jī) 結(jié)束 單片機(jī)接收中斷 單片機(jī)發(fā)送中斷 中段開始 接收上位機(jī)發(fā)送的地址 同本機(jī)地址相符？ 發(fā)送本機(jī)地址 上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù) 中斷返回 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 以下是單片機(jī)的通信程序。 (2) 主機(jī)給從機(jī)發(fā)送地址時(shí)，第 9 數(shù)據(jù)上發(fā)送 1，以指示從機(jī)接收這個(gè)地址。主機(jī)發(fā)送的信息可以傳送到各個(gè)從機(jī)或指定從機(jī)，從機(jī)發(fā)送的信息只能為主機(jī)所接收，個(gè)從機(jī)之間不能直接通信。 (6)開始在元器件繪制工作區(qū)進(jìn)行元器件原理圖符號(hào)的繪制工作。 三 元器件操作 電路元器件是構(gòu)成電路原理圖的基本組成部分，通過(guò)元器件的操作可了解原理圖繪制的基本方法和步驟，如下框圖 318 所示： 圖 318 元器件操作流程 圖 319 元器件搜索界面 繪制原理圖 一 放置元器件 放置元器件是指將元器件放在原理圖的所需位置，并且設(shè)置元器件的屬性。 Protel DXP 2020 原理圖設(shè)計(jì) Protel 2020 的基本操作 一 設(shè)置文檔選項(xiàng) 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 在繪制原理圖之前，應(yīng)該設(shè)置圖紙的相關(guān)參數(shù) ，包括圖紙方向、圖紙尺寸，邊框及標(biāo)題欄等。 因 RS485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。 RS485 有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接 32 個(gè)結(jié)點(diǎn)。 也就是當(dāng)傳輸電平的絕對(duì)值大于 3V 時(shí)，電路可以有效地檢查出來(lái)，介于 3～ +3V 之間的電壓無(wú)意義，低于 15V 或高于 +15V 的電壓也認(rèn)為無(wú)意義，因此，實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)保證電平在 177。 RS232 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動(dòng)器允許有 2500pF 的電容負(fù)載，通信距離將受此電容限制，例如，采用 150pF/m 的通信電纜時(shí)，最大通信距離為 15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。因此，波特率是固定的，為振蕩頻率的 1/12，不受 PCON 寄存器中 SMOD 的影響。 方式 2 和方式 3 的接收過(guò)程也和方式 1 類似。 2. 方式 1 在 方式 1 下，串行口設(shè)定為 10 位異步通信方式，字符幀中除 8 位數(shù)據(jù)外，還武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 可有一位起始位和一位停止位。 RI：接收中斷標(biāo)志位。在方式 0 中不使用 RB8。在方式 1 中，當(dāng)0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 （ SM2） =1 則只有接收到有效停止位 時(shí)， RI 才置 1。兩相鄰字符幀之間可以無(wú)空閑位，也可以由若干空閑位，自行定義。如圖 35 所示 二 單片機(jī)地址輸入的連接方式 由于單片機(jī)的 P2 口和 P0 口具有第二功能（即分別輸入高低地址），故運(yùn)用此功能來(lái)確定從機(jī)的地址，在地址開關(guān)與單片機(jī)之間還需要添加 74LS244 進(jìn)行緩沖 具體連接如圖 36 所示 ： 圖 35 單片機(jī) 3 個(gè)控制端的常用連接方法和 參數(shù) 8051 PSEN 74LS244 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 36 單片機(jī)地址控制圖 MCS51 中斷系統(tǒng) 中斷是指計(jì)算機(jī)暫時(shí)停止原程序執(zhí)行轉(zhuǎn)而為外部設(shè)備服務(wù)，并在服務(wù)完后自動(dòng)返回原程序執(zhí)行的過(guò)程。 功能 b：控制功能端如下表： ???? RXD ???? (串行口輸入 ) ???? TXD ???? (串行口輸出 ) ???? INT0 ???? (外部中斷 0 輸入 ) ???? INT1 ???? (外部中斷 1 輸入 ) ???? T0 ???? (定時(shí)＼計(jì)數(shù)器 0 的外部輸入 ) ???? T1 ???? (定時(shí)＼計(jì)數(shù)器 1 的外部輸入 ) ???? WR ???? (片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) ???? RD ???? (片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) （二）電源線（ 2 條） Vcc為 +5V 電源線， Vss為接地線。 8051 有三個(gè)內(nèi)部中斷源和兩個(gè)外部中斷源內(nèi)部中斷源是指兩個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器中斷源和一個(gè)串行口中斷源，串行口中斷源是在串行口每發(fā)送完一個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或接受到一組輸入數(shù)據(jù)八位后自動(dòng)向中斷系統(tǒng)提出的。 8051 串行發(fā)送和串行接收利用了 P3 口的第二功能，即 引腳作為串行數(shù)據(jù)的發(fā) 送線 Txd 和 引腳作為串行數(shù)據(jù)的接收線 Rxd。 8051 可外接 ROM，但一定保證片內(nèi)和片外之和不能超過(guò) 64KB（即 8051 有 64KB 的尋址區(qū)0000H—FFFFH），在 4KB 地址范圍為 0000H—0FFFH 里還可供片外使用，其取決于控制線 EA,如圖 33 所示 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 1000HFFFFH 0000H0FFFH 圖 33 程序存儲(chǔ) 器地址分配 三 I/O 端口 I/O 段口是 MCS51 單片機(jī)對(duì)外部實(shí)現(xiàn)控制和信息交換的必經(jīng)之路，是一個(gè)過(guò)渡的集成電路，用于信息傳送過(guò)程中的速度匹配和增強(qiáng)他的負(fù)載能力。 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 （三）專用寄存器組 PC 程序計(jì)數(shù)器 PC 是一個(gè)二進(jìn)制 16 位程序地址寄存器（編碼范圍為0000H—FFFFH，共 64KB），專門用來(lái)存放下一條需要執(zhí)行的指令的內(nèi)存地址，能自動(dòng)加 1。各個(gè)從節(jié)點(diǎn)都有自己的網(wǎng)絡(luò)通信識(shí)別號(hào)，即本機(jī)地址。若與本地地址相符，則清除 SM2，同 時(shí)發(fā)送應(yīng)答幀，進(jìn)入通信狀態(tài)；其他與本地地址不相符的從機(jī)則保持 SM2 位不變，繼續(xù)監(jiān)聽。數(shù)據(jù)通信總是有主機(jī)發(fā)起。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) （一）通信協(xié)議設(shè)計(jì) 為保證通信進(jìn)行，首先做到單片機(jī)的串行口與主控機(jī)串行口的設(shè)置保持一致，即數(shù)據(jù)格式一致、通信波特率相同。此轉(zhuǎn)換芯片一邊與 RS232 標(biāo)準(zhǔn) 9 針接口相連，另一邊與 RS485 總線相連，原理圖如 圖 21 所示。從機(jī)在系統(tǒng)中處于從屬地位，是命令的執(zhí)行者。因此在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)控制領(lǐng)域， 計(jì)算機(jī)的數(shù)量有一臺(tái)變?yōu)槎嗯_(tái)，多臺(tái) 計(jì)算機(jī)組成了多機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)分布關(guān)系可以分為緊密耦合和松散耦合，主從控制系統(tǒng)是一種松散式的多機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)之間由通信協(xié)議來(lái)聯(lián)系。 武漢工程大學(xué)郵電 與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論 文 ）說(shuō)明書 論文題目 PC 機(jī)與多臺(tái)單片機(jī)之間的串行通信 學(xué) 號(hào) 6402020203 學(xué)生姓名 李鵬 專業(yè)班級(jí) 06 電子科技 1 班 指導(dǎo)教師 陳裕國(guó) ____（ 副教授 ） ___________ 總評(píng)成績(jī) 2020 年 5 月 29 日武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 目 錄 摘 要 ??????????????????????????????? Ⅱ Abstract ?? ?????????????????????????? ? Ⅲ 第 一 章 緒論 ??????????????????????????? 1 第 二 章 課題實(shí)施方案 ??????????????????????? 2 第 三 章 硬件電路設(shè)計(jì) ??????????????????????? 5 80C51 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及其串行通信原理 ??????????????? 5 串行接口及其差分轉(zhuǎn)換電路 ??????????????????? 17 Protel DXP 2020 原理圖設(shè)計(jì) ?????????????????? 20 第 四 章 軟件電路設(shè)計(jì) ?????????????????????? 29 系統(tǒng)的通信協(xié)議 ? ??????????????? ??????? 29 C51 編程實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)與單片機(jī)之間的串行通信 ? ????????? 29 Windows 集成開發(fā)環(huán)境 uVision2 ? ?????????????? 33 總結(jié) ? ???????????????????????? ????? 39 致謝 ? ????????????????????????????? 41 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????? 42 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 摘要 本文詳細(xì)介紹了基于 RS485 總線的 PC 機(jī)與多臺(tái)單片機(jī)間的串行通信原理、實(shí)現(xiàn)方法和相應(yīng)的通信硬件、軟件設(shè)計(jì) 。此時(shí) 往往需要組成上位機(jī)對(duì)下位機(jī)的通訊系統(tǒng)，由一臺(tái)上位機(jī)去控制多臺(tái)下位機(jī)。從機(jī)之間不能直接聯(lián)系，它們之間必須有主機(jī)這個(gè)橋梁聯(lián)系。 P C 機(jī) （ db9） RS485 RS485 RS485 Rxd Txd 8051 Rxd Txd 8051 Rxd Txd 8051 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 在多媒體網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)中，利用 PC 機(jī)與單片機(jī)夠成的多機(jī)通信系統(tǒng)，采用主從式結(jié)構(gòu)：主從控制多個(gè)從機(jī)，作為從機(jī)的單片機(jī)不主動(dòng)發(fā)送命令或數(shù)據(jù)，一切都由主 PC 機(jī)控制；并且在一個(gè)多級(jí)系統(tǒng)中，只有一臺(tái)主機(jī)，各臺(tái)從機(jī)之間不能RS232/RS485 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 相互通信，即使有信息交換也必須通過(guò)主從轉(zhuǎn)發(fā)。如果是多點(diǎn)通信，每個(gè)從機(jī)要分配一個(gè)地址碼。主機(jī)處 于發(fā)送狀態(tài)“說(shuō)”時(shí)從機(jī)總是處于“聽”狀態(tài)。主從機(jī)均以中斷方式進(jìn)行通信，程序流程如圖 22所示 ： 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4