PC机与单片机串行通信课程设计

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1、 课程名称：监控系统课程设计课程名称：监控系统课程设计 设计题目：设计题目：PC 机与单片机串行通信机与单片机串行通信 院院 系：系： 专专 业：业： 年年 级：级： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： XX 大学大学 XX 区区 xx年年 xx 月月 xx 日日 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 专专 业业： 姓姓 名名 学学 号号 开题日期开题日期： 年年 月月 日日 完成日期：年完成日期：年 月月 日日 题题 目目 ：PC 机与单片机的串行通信机与单片机的串行通信 一、设计的目的一、设计的目的 串行通信技术是单片机系统开发中常用的技术之一，串行口也是单片机常规内部集成的功能。

2、设计PC机与单片机进行串行通信硬件电路及软件流程，本设计通过定时器来设定通信的波特率，通 过设置几个寄存器来设定工作方式。PC机与单片机之间则由RS-232C接口相连。 二、设计的内容及要求二、设计的内容及要求 1、查阅资料，学习 PC 与 一个或多个单片机串口通信设计； 2、硬件设计，给出原理框图，并简要介绍各组成部分； 3、软件设计，给出程序流程图和程序清单，并说明各部分程序要实现； 4、总结，结出结论 三三、指导教师评语指导教师评语 四四、成成 绩绩 指导教师指导教师 (签章签章) 年月日年月日 1 设计意义 单片机由于性价比高、使用灵活等优点而广泛应用于各种电子系统、自动 控制系统，但

3、是存储容量小。处理的数据量不大。为了克服这一缺点，可以将单 片机连接到PC机上，由单片机采集数据，然后将数据汇总到PC机，再进行各种数 据处理。单片机与PC机之间的通讯是其中的关键技术之一，PC机与单片机间一般 采用的是串行通信，由于51系列单片机中一般集成了双全工的串行端口，只要配 以电平转换的驱动电路、隔离电路就可组成一个简单可行的通信接口。 2 2 硬件设计硬件设计 2.1 整体设计 在 PC 系统中都装有异步通信适配器，利用它可以实现异步串行通信。适配器的核 心元件是可编程的 intel8251 芯片，它使 PC 有能力与其他具有 RS-232 标准的接口的计 算机或设备进行通信，而

4、MCS-51 单片机本身具有一个双全工的串行口，因此只要配上 电平转换电路就可以和 RS-232 接口组成一个简单的通信通道。 简单的 PC 与单片机通信只要 3 根线就可以了， 单片机的 TXD、 RXD 与 PC 的 RXD、 TXD 分别相连，连接地线。由于 51 系列单片机的串行口使用的是 TTL 电平，因此在 PC 和单 片机间要有 RS-232 电平转换电路，图 1 所示为 PC 与单片机的通信图。 图 1 PC 机与单片机的通信图 2.2 2.2 芯片选择芯片选择 （1）MCS-51 单片机1 MCS-51 单片机内部具有一个采用 UART 工作方式的全双工的串行通信接口。该接口

5、 不仅可以同时进行数据的接受和发送，也可以作为同步移位寄存器使用。该接口有 4 种 工作方式，其中字符格式有 8 位、10 位、11 位，并可以以不同的波特率工作。 1串行口的内部结构 MCS-51 单片机的串行接口结构如图 2 所示： 图 2 MCS-51 单片机的串行接口图 该接口有两根串行通信传输线 RXD（P3.0）和 TXD（P3.1） ，以串行形式与外部逻辑 接口。数据的接收和发送就是通过这两根信号线来实现的。 在物理上存在两个互相独立的接收、发送缓冲器 SBUF，属于特殊功能寄存器，这样 可以同时进行数据的接收和发送，实现全双工传送。 2串行口的控制寄存器 串行口数据缓冲器 SBUF 两个互相独立的接收、发送缓冲器 SBUF 公用一个地址 99H 对应着 2 个寄存器：发送 寄存器和接收寄存器。发送缓冲器用于存放要发送的数据，只能写入，不能读出。 接收缓冲器用于存放接收到的数据，只能读出，不能写入。通过辨认对 SBUF 的指令 是读指令还是写指令来区别是对接收缓冲器还是对发送缓冲器进行操作。 读 SBUF，比如 MOV A，SBUF 指令，就是读接收缓冲器的内容； 写 SBUF，比如 MOV SBUF，A 指令，就是修改发送缓冲器的内容。 串行控制寄存器 SCON SCON 可用于确定串行通信的工作方式和控制串行通道的某些功能，监视和控制串行 口的工作状态，也可用于