io模擬串口通信(編輯修改稿)
2025-07-25 08:08 本頁面
【文章內容簡介】 信方式以及定義數(shù)據(jù)的格式。模擬串口的通信方式采用方式1，即為10位為一幀數(shù)據(jù)接口，1個起始位、8位數(shù)據(jù)位（低位在前）和1位停止位，共10位。并且每位持續(xù)的時間為100us。先發(fā)送或接收起始位0，接著準備發(fā)送或接收8位數(shù)據(jù)位，最后發(fā)送或接收停止位1。，并等待CPU進行處理。 數(shù)碼管顯示設計本設計主要在于顯示，顯示由鍵盤輸入的字符的ASCII碼，如果是數(shù)字，則由一位LED數(shù)據(jù)管顯示，并由LED燈顯示。若為其他的字符，僅由LED燈顯示。從鍵盤輸入字符通過軟件模擬或者通過PC機中附件中終端設備來顯示。輸入與顯示可以由C函數(shù)庫存中的函數(shù)printf和scanf來實現(xiàn)。單片機中通常使用7段LED構成字型“8”，另外，還有一個小數(shù)點發(fā)光二極管，以顯示數(shù)字、符號及小數(shù)點。這種顯示器有共陰極和共陽極兩種。發(fā)光二極管的陽極連在一起的（公共端K0）稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的（公共端K0）稱為共陰極顯示器。一位顯示器由8個發(fā)光二極管組成，其中，7個發(fā)光二極管構成字型“8”的各個筆劃ag，另一個小數(shù)點為dp發(fā)光二極管。當在某段發(fā)光二極管上施加一定的正向電壓時，該段筆劃即亮；不加電壓則暗。為了保護各段LED不被損壞，須外加限流電阻。以共陰極LED為例，各LED公共陰極K0接地。若向個控制端a、b、…、g、dp順次送入11100001信號，則該顯示器顯示“7.”字型共陰極與共陽極7段LED顯示數(shù)字09的編碼（a段為最低位，dp點為最高位）。如表1所示。表1 共陰極和共陽極7段LED顯示字型編碼表顯示字符0123456789共陰極段選碼3F（B）06（36）5B（DB）4F（CF）66（F6）6D（FD）7D（FD）07（87）7F（FF）6F（EF）共陽極段選碼C0（40）F9（79）A4（24）B0（30）99（19）92（12）82（02）F8（78）80（00）90（10）LED顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式。為了節(jié)省單片機的外部資源，采用動態(tài)顯示技術。但是，本設計只需要采用一位數(shù)碼管顯示ASCII碼，因此無須采用動態(tài)顯示，因為P口有鎖存器的功能，只要將待輸出的七段碼輸出到接數(shù)碼管的P口即可無須重復掃描。數(shù)碼管的顯示會維持到下一個七段碼輸出改變?yōu)橹埂?LED燈顯示設計LED，即發(fā)光二極管，當它的兩端正向導通時，電阻很小，有電流通過，當加反向電壓時，電阻可以看成無窮大，無電流通過。因此它有普通二極管的功能，另外，它的另一個重要用途是將電信號變?yōu)楣庑盘?，通過光纜傳輸，然后再用光電二極管接收驅動一光電二極管。因此，發(fā)光二極管有電平指示作用。在本設計中，將LED燈的負極接到P口，也是為了防止一上電就導通。若將正極接到P口，一上電復位，P口輸出即為高電平，LED導通，沒有對信號的指示作用。因此，必須將負極接到P口，然后正極通過一個限流電阻接到5V電源。當P口輸出高電平時（包括復位的高電平），LED燈滅，當P口輸出低電平時，LED燈亮，指示輸出為低電平。３單元電路設計本設計的總體電路原理圖如附錄1所示。MCS51單片機的復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。復位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號。上電復位：上電復位電路是—種簡單的復位電路，只要在RST復位引腳接一個電容到VCC，接一個電阻到地就可以了。上電復位是指在給系統(tǒng)上電時，復位電路通過電容加到RST復位引腳一個短暫的高電平信號，這個復位信號隨著VCC對電容的充電過程而回落，所以RST引腳復位的高電平維持時間取決于電容的充電時間。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復位，RST引腳的高電平信號必須維持足夠長的時間。電路圖如圖4所示。 圖4 復位電咯時鐘是單片機的心臟，單片機各功能部件的運行都是以時鐘頻率為基準，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時鐘電路有兩種方式：一種是內部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。本文用的是內部時鐘方式。電路圖如圖5所示。圖5 時鐘電路MCS51單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反向放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調電容，就構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 顯示電路設計本設計的顯示電路包括兩部分，即數(shù)碼管顯示部分和LED燈顯示部分。 數(shù)碼管顯示電路如圖6所示。圖6 數(shù)碼管顯示電路采用P0口作為段碼輸出端口，由于只有一位數(shù)碼管顯示，位選端可以直接接地，一直處于選通狀態(tài)。另外，P0有特殊的物理結構，即漏極開路電路，所以得在輸出端接上拉電阻，通過上拉電阻接到5V電源，上拉電阻一般采用1K大小。數(shù)碼管顯示子程序比較簡單，只要通過查表找到對應的七段碼，輸出到數(shù)碼管，就可以顯示出想要的符號或數(shù)字。如
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