【正文】 與 MCS51 兼容 下面以 RS232 標準串行總線接口為例，簡單介紹單片機與 PC 機之間串行通信的硬件實現(xiàn)過程。比如 RS232C、 RS42 RS485 等。用單片機設計好硬件電路，給單片機進行編程，從而是單片機能夠接收 pc 機傳送來的數(shù)據(jù)，并通過 lcd1602 液晶 顯示出來從而達到設計要求。在滿足發(fā)射和接收模塊的要 求后可單獨對控制進行調(diào)整，程序的編入，接收部分相應的結(jié)果即以實現(xiàn)，因此實現(xiàn)了PC 機對遠端單片機的控制。其中包括 RS232 接口電路、 MAX232 接口電路，引用相應的管腳相連，并將相應的軟件程序轉(zhuǎn)入電路中，即可運行。 圖 系統(tǒng) 總體 設計思路 本文要求設計一個 51 單片機與 PC 串口間通訊系統(tǒng) 的字符終端顯示 ，實現(xiàn)單片機與 PC 機之間的遠程通信。所以我選用 C 語言來編寫此程序。 單片機編程方案選擇 本設計單片機的編程選擇 C 語言編寫，因為它 簡潔緊湊、靈活方便、運算符豐富、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 豐富、 C 是結(jié)構(gòu)式語言、 C 語法限制不太嚴格，程序設計自由度大、 C 語言允許直接訪問物理地址，可以直接對硬件進行操作、 C 語言程序生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高，一般只比匯編程序生成的目標代碼效率低 10へ 20%、 C 語言適用范圍大，可移植性好 C 語言有一個突出的優(yōu)點就是適合于西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 10 多種操作系統(tǒng) , 如 DOS、 UNIX,也適用于多種機型。 ，占用資源少，操作方便。 圖 MAX232工作原理圖 軟件方案選擇 PC 機編程方案選擇 本設計采用 ++來實現(xiàn) 編程，上位機與單片機進行通信的程序編寫可用VB、 VC等軟件。 PC 機有兩個標準的 RS． 232 串行口，其電平采用的是 EIA 電平，而 MCS51 單片機的串行通信是由 TXD(發(fā)送數(shù)據(jù) )和西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 9 RXD(接收數(shù)據(jù) )來進行全雙工通信的，它們的電平是 TTL 電平；為了 Pc 機與MCS51 機之間能可靠地進行串行通信，需要用電平轉(zhuǎn)換芯片，我們采用了MAXIM 公司生產(chǎn)的專用芯片 MAX232 進行轉(zhuǎn)換。因此在通信距離較短時可采用零 MO所以單片機和 PC 機之間可以方便地進行串口通訊。 單片機與 pc 機通信原理 MCS51 單片機有一個全雙工的串行通訊口 UART。 PC 機的串行口采用的是標準的 RS 232 接口，單片機的串行口電平是 TTL 電 平，而 TTL 電平特性與 RS 232 的電氣特性不匹配，因此為了使單片機的串行口能與 RS 232 接口通信，必須將串行口的輸入 /輸出電平進行轉(zhuǎn)換。它是一種高效微控制器，因為它更經(jīng)濟實惠，用起來靈活方便，而且習慣了用這種型號的單片機，所以選擇 AT89S52 單片機。這樣使得接收設備能夠知道一個位的狀態(tài)，有機會判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數(shù)據(jù)是否不同步。如果是奇校驗，校驗位位 1，這樣就有 3 個邏輯高位。對于偶和奇校驗的情況，串口會設置校驗位（數(shù)據(jù)位后面的一位），用一個值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個或者奇 個邏輯高位。有四種檢錯方式：偶、奇、高和低。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時也越慢。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時的，并且每一個設備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設備間出現(xiàn)了小小的不同步。 c，停止位：用 于表示單個包的最后一位。每個包是指一個字節(jié)，包括開始 /停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位。擴展的 ASCII 碼是 0～ 255（ 8 位）。如何設置取決于你想傳送的信息。 b，數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。波特率可以遠遠大于這些值，但是波特率和距離成反比。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為 4800Hz。例如 300 波特表示每秒鐘發(fā)送 300 個 bit。對于兩個進行通行的端口，這些參數(shù)必須匹配： a，波特率：這是一個衡量通信速度的參數(shù)。其他線用于握手，但是不是 必須的。通信使用 3 根線完成：（ 1）地線，（ 2）發(fā)送，（ 3）接收。比如 IEEE488 定義并行通行狀態(tài)時，規(guī)定設備線總常不得超過 20 米，并且任意兩個設備間的長度不得超過2 米；而對于串口而言，長度可達 1200 米。盡管比按字節(jié)（ byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù)。 應用程序要使用串口進行通信，必須在使用之前向操作系統(tǒng)提出資源申請要求（打開串口），通信完成后必須釋放資源（關(guān)閉串口）。在接收數(shù)據(jù)時，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。 串行端口的本質(zhì)功能是作為 CPU和串行設備間的編碼轉(zhuǎn)換器。這種通信方式西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 6 使用的數(shù)據(jù)線少，在遠距離通信中可以節(jié)約通信成本，當然，其傳輸速度比并行傳輸慢。 利用可視化程序設計編制串口調(diào)試軟件，然后向串口發(fā)送 “1”、 “2”、 “3”......“8”、“9”、 “0”等字符，實驗板收到數(shù)據(jù)后通過 lcd1602 液晶 顯示出來，同時會向 PC機反饋顯示成功的確認信號，即在 PC 機串口調(diào)試軟件的接收緩沖區(qū)內(nèi)將顯示“display OK！ ”等字樣。 設計內(nèi)容及要求 在計算機控制系統(tǒng)中，不可避免的要采用多機進行通信。 RS232 采取不平衡傳輸方式，即單端通信。 單片機與 PC 串口間通訊設計的應用 目前 RS232 是 PC 與通信工業(yè)中應用最廣泛的一種串行接口，其中 EIA 代表美國電子工業(yè)協(xié)會， RS 代表推薦標準， 232 是標識號。 ：指能滿足嵌入對象要求的全部電路系統(tǒng) 。 ：通常指應用系統(tǒng)主處理機，即所選擇的單片機器件。 （ 1） 單片機應用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 推行串 口擴展總線。 單片機的軟件嵌入。 可刷新的 FLASHROM 成為主流供應狀態(tài)，便于用戶對系統(tǒng)軟件進行升級和修改。 全盤 CMOS 化趨勢。 單片機的發(fā)展趨勢 單片機的發(fā)展趨勢可歸為以下 8 個方面。 4， 第四代：微控制器百花齊放。 3， 第三代：微控制形成階段。 2， 第二代：單片機完善階段。 1， 第一代：單片機探索階段。因此如何實現(xiàn) PC 機與單片機之間的通訊具有非常重要的現(xiàn)實意義。 隨著計算機技術(shù)尤其是單片微型機技術(shù)的發(fā)展，人們已越來越多地采用單片機來對一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進行檢測和控制。它是在 1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會 (EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào) 器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標 準。 在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標準接口，使不同 的設備可以方便地連接起來進行通訊。 關(guān)鍵詞 ： 單片機、 PC 機、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù) 串行通信 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 II ABSTRACT With puter technology, especially the singlechip microputer technology development, it has been increasingly used microcontroller to some industrial control systems such as temperature, flow and pressure parameters to detect and control. 51 is a set of singlechip CPU, RAM, FLASH ROM, I / O interfaces, and timer interrupt system in one of the microputer. As long as the external power source and the crystal oscillator can be done independently of the digital signal arithmetic, logic control, serial munication and other functions. Since the microcontroller with a small size, light weight, low power consumption, powerful, low price, good reliability, and many other advantages, which in the instrumentation, home appliances, data acquisition, and some areas have been widely used in embedded control. When you need to deal with more plex data, or the need for more prehensive data collection process and the need for distributed control, the microcontroller arithmetic and logic operations noticeable lack of ability, then often require the use of puter systems. The microcontroller data collected through the serial port to the PC machine, highlevel language, or by the PC database language processing, or achieve PC remote microprocessor control. Therefore, SCM and remote munication between PC has more practical significance. Keywords: microcontroller, PC, send data, receive data ,serial munication 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 1 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ I 緒 論 ............................................................................................................................... 2 第一章 設計總體介紹 ...................................................................................................... 3 單片機的發(fā)展階段 ............................................................................................... 3 單片機的發(fā)展趨勢 ............................................................................................... 3 單片機的應用模式 ............................................................................................... 4 單片機與 PC 串口間通訊設計