【文章內(nèi)容簡介】 TH1） ） （ 28） 其中， SMOD—— 寄存器 PCON 的第 7 位，稱為波特率倍增位； TH1—— 定時器的重載值。 在選擇波特率的時候需要考慮兩點：首先，系統(tǒng)需要的通信速率。這要根據(jù)系統(tǒng)的運作特點，確定通信的頻率范圍。然后考慮通信時鐘誤差。使用同一晶振頻率在選擇不同的通信速率時通信時鐘誤差會有很大差別。為了通信的穩(wěn)定，我們應該盡量選擇時鐘誤差最小的頻率進行通信。 AT89C51 單片機的結(jié)構(gòu)和作用 AT89C51 是一個低電壓，低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機， 40 個引腳，32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外設中斷口， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器， 2 個全雙工串行通信口。 AT89C51 可以按照常規(guī)的方法進行編程，也可以在線編程。片內(nèi)含 4k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn) ，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)。 雙機通信 兩臺機器的通信方式可分為單工通信、半雙工通信、雙工通信，他們的通信原理及通信方式為： 單工通信：是指消息只能單方向傳輸?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到點的通信。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現(xiàn)雙向的通信，但不能在兩個方向上同時進行，必須輪流交替地進行。也就是說，通信信道的每一段都可以是發(fā)送端，也可以是接端。但同一時刻里，信息只能有一個傳輸方向。如日常生活中的例子有步話機通信等。 雙工通信： 雙工通信是指在同一時刻信息可以進行雙向傳輸，和打電話一樣，說的同時也能聽，邊說邊聽。這種發(fā)射機和接收機分別在兩個不同的頻率上能同時進行工作的雙工機也稱為異頻雙工機。雙工機 的特點是 使用方便，但線路設計較復雜，價格也較高 。 利用 AT89C51 芯片、復位電路、時鐘電路、 開關(guān)組、發(fā)光二極管 等，使 A機和 B 機 的波特率可選，完成串行通信。 外部電路外部電路單片機A單片機B串 口 通 信 圖 22 系統(tǒng)框圖 方案的比較確定 本設計是基于 Proteus 與 μ Vision 仿真軟件 編程來設計方案，選擇合適的編程語言是一個重序可讀性和可移植性比較差。而 C 語言雖然執(zhí)行效率沒有匯編語言高，但語言簡潔，使用方便，靈活，運算方便，表達類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，程序設計自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點。所以我們采用 C 語言編寫了程序。兩個單片機間采用串行口方式 1 進行通信。由于距離近可 以直接采用輸入輸出直接相連通信。 三 電路設計與調(diào)試 設計方案 本次設計，對于兩片 AT89C51，發(fā)送方的數(shù)據(jù)由串行口 TXD 段輸出，經(jīng)過傳輸線將信號傳送到接收方。接收方接收后，在 LED 上顯示接收的信息。 軟件部分，通過通信協(xié)議進行發(fā)送接收，主機先送 0xaa 給從機，當從機接收到0xaa 后，向主機反饋，主機收到反饋后停止發(fā)送數(shù)據(jù)給從機。從機收到正確數(shù)據(jù)后送到 LED 顯示。 軟件仿真 電路設計 在桌面上雙擊圖標打開 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”→“拾取元件／符號”，添加如下表所示的元件。 表 31 元件選擇表 單片機 AT89C51 二片 晶體 CRYSTAL 二只 瓷片電容 CAP 22pF 四只 電解電容 CAPELEC 1uF 二只 電阻 RES 10K 二只 電阻 RES 1K 二只 開關(guān) Button 六個 發(fā)光二極管 LED 八個 圖 31 AT89C51 管腳圖 管腳說明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開 路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當 P0 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)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，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下 拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，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， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE的 輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， 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，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當/EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器 （ 0000HFFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電 平時，此間內(nèi)部程序存儲器。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及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來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內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2 應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 設計電路詳見附錄圖附 1。 程序設計 主機程序流程圖：詳見附錄圖附 2。 從機 程序流程圖：詳見附錄圖附 3。 主機程序詳見附錄。 從機程序詳見附錄。 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 機的CPU屬性中 Program File 與 Keil 的 μ Vision4 中的路徑和文件名要一致。 啟動 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?Keil 的 μ 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／停 止調(diào)試 ” ，進入 Keil 調(diào)試環(huán)境。同時，在 Proteus ISIS 的窗口中可看出 Proteus 也進入了程序調(diào)試狀態(tài)。 在 Keil 中點擊 “ 運行 ” 快捷按鈕，運行程序。調(diào)試成功顯示如圖所示 (詳見附錄圖附 4） 。 四 總結(jié) 經(jīng)過課程設計，在查閱資料的過程中，學習了基于單片機的 C 語言程序設計，了解了單片機串行通信的基本知識，對于以后的學習和工作都有很大的益處。 在學習的過程中，也遇到了一些困難，比如開始的時候，由于發(fā)送端和接收端的通信協(xié)議沒有做好，導致數(shù)據(jù)不能正確的傳輸，在解決問題的過程中， 對于通信協(xié)議的實現(xiàn)有了深刻的認識。 回顧起此課程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的