双机通信课程设计报告.docx
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双机通信课程设计报告
单片机课程设计报告
双机通信的设计与仿真
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专业：
姓名：
2010年12月8日
目录
一、实验要求………………………………………………………..2
1、设计内容
2、设计要求
二、实验原理………………………………………………………...3
三、实验框图………………………………………………………...5
四、实验电路图……………………………………………………...7
五、实验程序………………………………………………………...8
六、实验器材………………………………………………………..12
七、总结……………………………………………………………..12
一、实验内容
1、设计内容
1）用双全共数据传送法实现两机互相通信。
2）完成双机通信的设计制作及仿真。
2、设计要求
1）能本机显示按键的数值。
2）能向对方机发送按键的数。
3）能接收对方机发送的数并显示。
4）发送数及按键用中断实现。
5）用串行口的双全工方式通信。
二、实验原理
计算机与外界的信息交换称为通信，常用的通信方式有两种：
并行通信和串行通信。
51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信，并行通信的特点是传输信号的速度快，但所用的信号线较多，成本高，传输的距离较近。
串行通信的特点是只用两条信号线（一条信号线，再加一条地线作为信号回路）即可完成通信，成本低，传输的距离较远。
串行数据通信要解决两个关键问题，一个是数据传送，另一个是数据转换。
所谓数据传送就是指数据以什么形式进行传送。
所谓数据转换就是指单片机在接收数据时，如何把接收到的串行数据转化为并行数据，单片机在发送数据时，如何把并行数据转换为串行数据进行发送。
单片机的串行通信使用的是异步串行通信，所谓异步就是指发送端和接收端使用的不是同一个时钟。
异步串行通信通常以字符（或者字节）为单位组成字符帧传送。
字符帧由发送端一帧一帧地传送，接收端通过传输线一帧一帧地接收。
51单片机的串行接口是一个全双工的接口，它可以作为UART（通用异步接受和发送器）用，也可以作为同步移位寄存器用。
51单片机串行接口的结构如下：
（1）数据缓冲器（SBUF）
接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。
有两个，一个缓存，另一个接受，用同一直接地址99H,发送时用指令将数据送到SBUF即可启动发送；接收时用指令将SBUF中接收到的数据取出。
（2）串行控制寄存器（PCON）
SCON用于串行通信方式的选择，收发控制及状态指示，各位含义如下：
SM0
SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
SM0,SM1:
串行接口工作方式选择位，这两位组合成00，01，10，11对应于工作方式0、1、2、3。
串行接口工作方式特点见下表
SM0
SM1
工作方式
功能
波特率
0
0
0
8位同步移位寄存器（用于I/O扩展）
fORC/12
0
1
1
10位异步串行通信（UART）
可变（T1溢出率*2SMOD/32）
1
0
2
11位异步串行通信（UART）
fORC/64或fORC/32
1
1
3
11位异步串行通信（UART）
可变（T1溢出率*2SMOD/32）
SM2：
多机通信控制位。
REN：
接收允许控制位。
软件置1允许接收；软件置0禁止接收。
TB8：
方式2或3时，TB8为要发送的第9位数据，根据需要由软件置1或清0。
RB9：
在方式2或3时，RB8位接收到的第9位数据，实际为主机发送的第9位数据TB8，使从机根据这一位来判断主机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。
TI：
发送中断标志。
发送完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。
必须要软件清零后才能继续发送。
RI：
接收中断标志。
接收完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。
必须要软件清零后才能继续接收。
（3）输入移位寄存器
接收的数据先串行进入输入移位寄存器，8位数据全移入后，再并行送入接收SBUF中。
（4）波特率发生器
波特率发生器用来控制串行通信的数据传输速率的，51系列单片机用定时器T1作为波特率发生器，T1设置在定时方式。
波特率时用来表示串行通信数据传输快慢程度的物理量，定义为每秒钟传送的数据位数。
（5）电源控制寄存器PCON
其最高位为SMOD。
（6）波特率计算
当定时器T1工作在定时方式的时候，定时器T1溢出率=（T1计数率）/（产生溢出所需机器周期）。
由于是定时方式，T1计数率=fORC/12。
产生溢出所需机器周期数=模M-计数初值X。
三、实验框图
（1）发送端流程图
（2）接收端流程图
四、实验电路图
五、实验程序
#include
#defineucharunsignedchar
sbitRS=P2^0;
sbitRW=P2^1;
sbitLCDEN=P2^2;
ucharsenddata='';
ucharreceivedata='';
ucharns=0;
ucharnr=0;
ucharsposition=7,rposition=23;
ucharstr1[16]={"SENDING:
"};
ucharstr2[16]={"RECVING:
"};
/*-----------------------------------------------------*/
/*---------------------------子程序部分----------------*/
/*-----------------------------------------------------*/
codechar
keycode[16]={0xEE,0xDE,0xBE,0x7E,0xED,0xDD,0xBD,0x7D,0xEB,0xDB,0xBB,0x7B,0xE7,0xD7,0xB7,0x77};
codecharNumber[16]={'7','8','9','/','4','5','6','*','1','2','3','-','C','0','=','+'};
codecharksp[4]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7};
voiddelaykey（void）
{
uchari,j;
for（i=0;i<5;i++）
for（j=0;j<200;j++）
;
}
ucharkeypadscan（）
{
charkey,i;
for（i=0;i<4;i++）
{
P1=ksp[i];
if（P1!
=ksp[i]）
{
key=P1;
if（key!
=ksp[i]）
{
while（P1!
=ksp[i]）;
return（key）;break;
}
}
}
}
chargotkey（）
{
chartemp,i;
temp=keypadscan（）;
for（i=0;i<16;i++）
{
if（temp==keycode[i]）returnNumber[i];
}
return'R';
}
voidDelayL（）
{
ucharm,n;
m=0xA0;
n=0xFF;
while（m--）while（n--）;
}
voidDelayS（）
{
ucharii;
ii=0x1F;
while（ii--）;
}
voidWriteCommand（ucharc）
{
DelayS（）;
LCDEN=0;
LCDEN=1;
RS=0;
RW=0;
P0=c;
}
voidWriteData（ucharc）
{
DelayS（）;
LCDEN=0;
LCDEN=1;
RS=1;
RW=0;
P0=c;
}
voidShowChar（ucharpos,ucharc）
{
ucharp;
if（pos<0x10）p=pos+0x80;
elsep=pos+0xB0;
WriteCommand（p）;
WriteData（c）;
}
voidShowString（ucharline,uchar*prt）
{ucharL,i;
L=line*0x10;
for（i=0;i<16;i++）
{ShowChar（L,*（prt+i））;
L++;}
}
voidInitLcd（）
{
DelayL（）;
WriteCommand（0x38）;
WriteCommand（0x38）;
WriteCommand（0x06）;
WriteCommand（0x0C）;
WriteCommand（0x01）;
WriteCommand（0x80）;
}
/*-----------------------------------------------------*/
/*---------------------主程序部分----------------------*/
/*-----------------------------------------------------*/
voidmain（void）
{ucharu;
EA=0;//关总中断;
TMOD=0x20;//定时器1工作于方式2，8位自动重装;
TH1=0xF8;
TL1=0xF8;//波特率4800位/s;
SCON=0x50;//串口工作于方式1（8位），波特率可变;
PCON=0x00;//波特率不加倍;
IT0=1;
IP=0x11;//外部中断0和串口高优先级;
TR1=1;//启动定时器1;
EX0=1;//外部中断0允许;
ES=1;//串口中断允许;
EA=1;//开总中断;
SP=0x50;
InitLcd（）;
DelayL（）;
ShowString（0,str1）;
ShowString（1,str2）;
while
（1）
{
P1=0xF0;
DelayL（）;
if（sposition>15）{for（u=8;u<16;u++）ShowChar（u,''）;sposition=8;}
if（sposition>7）ShowChar（sposition,senddata）;
if（rposition>31）{for（u=24;u<32;u++）ShowChar（u,''）;rposition=24;}
if（rposition>23）ShowChar（rposition,receivedata）;
}
}
/*-----------------------------------------------------*/
/*----------------------中断子程序---------------------*/
/*-----------------------------------------------------*/
voidINT00（void）interrupt0
{EA=0;
senddata=gotkey（）;
SBUF=senddata;
EA=1;
}
voidES0（void）interrupt4
{
if（RI）{RI=0;rposition++;receivedata=SBUF;}
else{TI=0;sposition++;}
}
六、实验器材
4×3矩阵键盘
2个AT89C52
2个LCD
串口连接线
七、总结
经过一周的课程设计，我们小组终于完成了设计任务。
虽然在这段时间里有时很迷茫，但却得到了很多的收获。
经过课程设计，在查阅资料及老师的指导下，掌握了基于单片机的C语言程序设计，了解了单片机串行通信的基本知识，对于以后的学习和工作都有很大的益处。
在学习的过程中，也遇到了一些困难，比如开始的时候，由于发送端和接收端的通信协议没有做好，导致数据不能正确的传输，在解决问题的过程中，对于通信协议的实现有了深刻的认识。
通过这次课程设计，锻炼了我们的独立思考的能力，在设计过程中培养了团结协作的精神。
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