单片机双机通信doc.docx
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单片机双机通信doc
双机串行通信
1319640113电气1班叶艳红
一：
实验目的：
通过这次试验，应用所学知识，完成简易双机串行通信设计，以达到理论与实践更好的结合，进一步提高综合运用所学知识和设计能力的目的。
二：
实验内容及要求：
用protues仿真实现两片单片机利用串口进行通信。
要求：
串行通信的波特率可从键盘进行设定，可选的波特率有1200,2400,4800和9600bit/s。
串行口工作方式为方式1的全双工串行通信。
数据从主机传输到从机上显示在从机的数码管上实现串口通信的验证。
三：
设计方法：
本次设计，对于两片89C51，进行双机通信，主机通过串行口TXD将数据输出，经过传输线将信号传送给从机RXD，从机也可通过TXD将信号发送给主机，主机RXD接收从机的信号。
两片单片机的P2口接有四个键盘，分别控制波特率为1200、2400、4800、9600bit/s，当检测到有按键按下时，执行相应程序，设置单片机的串行口采用方式1，并允许接收信号，串行口波特率采用不加倍，T1的工作方式设置为方式2定时，然后启动T1发送波特率。
设置波特率之后，主机检测矩阵键盘。
当检测到按键按下时，主机将信号发送给从机，接收方接收信号后，在数码管上显示接收的信息。
在主机和从机之间，通过通信协议进行发送接收，主机先送AAH给从机表示有按键按下，FFH表示没有按键按下，从机接收后与AAH比较，若相等从机接收后向主机回复BBH，主机收到BBH后就将扫描到的按键所对应的数码管表TAB[]中的数据的序号送给从机，从机根据序号将数据显示在数码管上，若不相等则从机继续扫描。
四：
硬件系统设计方案：
1：
芯片选择：
AT89C51
在计算机系统中，主机与外部设备的基本通信方式有并行和串行两种，并行通信时一次传输数据的所有位，常应用于计算机内部或传输距离较短的场合。
串行通信时数据位按顺序一位一位传输，多用于计算机外部较远距离的数据传输。
串行通信按照信息的传输方向分为单工、半双工、全双工。
8051单片机串口采用的是全双工的异步数据传输方式。
串口通信控制寄存器SCON用于串行通信方式的选择
SM0、SM1为串行口工作方式选择位，组合成00、01、10、11，分别代表工作方式0、1、2、3。
REN:
数据允许接收位。
TB8：
发送数据位8.
RB8：
接收数据位8.
TI：
发送中断标志。
RI:
接收中断标志。
本实验采用方式1，所以SCON为01010000，即50H。
2.时钟电路：
AT89C51有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。
这个放大器与石英晶片一起构成自然振荡器，外接石英晶体及电容C1，C2接在放大器的反馈回路构成并联振荡电路。
3.矩阵式键盘：
矩阵式键盘由行线和列线组成，8051单片机4*4行列式键盘接口电路图，8根I/O口线可以连接16个按键。
行列式键盘常用检测按键是否按下的方法有扫描检测法和反转检测法，本实验采用反转法检测。
分别让第一列、第二列、第三列、第四列为低电平，其余为高电平，扫描P1口，根据扫描的结果判断哪个按键按下，然后执行相应的程序，即将按键的在从机的TAB[]中的序列号发送给从机。
4.显示电路：
是将8个LED组成一个阵列，7个LED用于构建7笔字段，另外一个构成小数点。
用于显示0~9和一些字符，依据数码管的结构可知，为了使数码管显示不同的字符，就需要数码管输入不同的数据，通过计算可以列出要显示的字符的段码，可参照《单片机原理、应用与Protues仿真》187页表9-4。
5.总电路图
五：
系统软件设计
1.流程图
主机从机
结束
根据接收到的数据数码管显示相应的数值
是
否
否
判断主机是否发送有效数据
主机与从机约定协议
根据P2口状态设置对应的波特率
根据P2口状态设置对应的波特率
是
是
否
扫描P2口，判断是否有按键按下
扫描P2口，判断是否有按键按下
结束
根据P2口的状态将数据发送给从机
是
扫描P2口，判断是否有按键按下
主机与从机约定协议
否
2.程序代码
主机：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVP2,#0FFH
CLRA
MOVA,P2
CPLA
JNBACC.0,KEY_1
AJMPPRO_0
KEY_1:
JNBACC.1,KEY_2
JMPPRO_1
KEY_2:
JNBACC.2,KEY_3
JMPPRO_2
KEY_3:
JNBACC.3,MAIN
JMPPRO_3
PRO_0:
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#00100000B
MOVTL1,#0E8H
SETBTR1
AJMPLOOP
PRO_1:
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#00100000B
MOVTL1,#0F4H
SETBTR1
AJMPLOOP
PRO_2:
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#00100000B
MOVTL1,#0FAH
SETBTR1
AJMPLOOP
PRO_3:
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#00100000B
MOVTL1,#0FDH
SETBTR1
AJMPLOOP
LOOP:
LCALLSCAN_KEY
LOOP1:
CJNER7,#0FFH,YOUJIAN
MOVSBUF,#0FFH
WAIT1:
JNBTI,WAIT1
CLRTI
SJMPLOOP
YOUJIAN:
MOVSBUF,#0AAH
WAIT2:
JNBTI,WAIT2
CLRTI
WAIT3:
JNBRI,WAIT3
CLRRI
MOVR6,SBUF
CJNER6,#0BBH,YOUJIAN
MOVSBUF,R7
WAIT4:
JNBTI,WAIT4
CLRTI
LJMPLOOP
DELAY:
MOVR5,#04H
LOOP5:
MOVR6,#0FAH
LOOP6:
DJNZR6,LOOP6
DJNZR5,LOOP5
RET
SCAN_KEY:
MOVR7,#0FFH
MOVA,#0F0H
MOVP1,A
MOVA,P1
XRLA,#0F0H
JZLOOP1
LCALLDELAY
MOVA,P1
XRLA,#0F0H
JZLOOP1
KEY1:
MOVA,#0FEH
MOVP1,A
MOVA,P1
CJNEA,#0EEH,S01
MOVR7,#00H
LJMPLOOP1
S01:
CJNEA,#0DEH,S02
MOVR7,#04H
LJMPLOOP1
S02:
CJNEA,#0BEH,S03
MOVR7,#08H
LJMPLOOP1
S03:
CJNEA,#7EH,KEY2
MOVR7,#0CH
LJMPLOOP1
KEY2:
MOVA,#0FDH
MOVP1,A
MOVA,P1
CJNEA,#0EDH,S04
MOVR7,#01H
LJMPLOOP1
S04:
CJNEA,#0DDH,S05
MOVR7,#05H
LJMPLOOP1
S05:
CJNEA,#0BDH,S06
MOVR7,#09H
LJMPLOOP1
S06:
CJNEA,#7DH,KEY3
MOVR7,#0DH
LJMPLOOP1
KEY3:
MOVA,#0FBH
MOVP1,A
MOVA,P1
CJNEA,#0EBH,S07
MOVR7,#02H
LJMPLOOP1
S07:
CJNEA,#0DBH,S08
MOVR7,#06H
LJMPLOOP1
S08:
CJNEA,#0BBH,S09
MOVR7,#0AH
LJMPLOOP1
S09:
CJNEA,#7BH,KEY4
MOVR7,#0EH
LJMPLOOP1
KEY4:
MOVA,#0F7H
MOVP1,A
MOVA,P1
CJNEA,#0E7H,S10
MOVR7,#03H
LJMPLOOP1
S10:
CJNEA,#0D7H,S11
MOVR7,#07H
LJMPLOOP1
S11:
CJNEA,#0B7H,S12
MOVR7,#0BH
LJMPLOOP1
S12:
CJNEA,#77H,S13
MOVR7,#0FH
LJMPLOOP1
S13:
LJMPLOOP1
RET
END
从机：
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVP1,#00H
MOVP2,#0FFH
CLRA
MOVA,P2
CPLA
JNBACC.0,KEY_1
AJMPPRO_0
KEY_1:
JNBACC.1,KEY_2
JMPPRO_1
KEY_2:
JNBACC.2,KEY_3
JMPPRO_2
KEY_3:
JNBACC.3,MAIN
JMPPRO_3
PRO_0:
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#00100000B
MOVTL1,#0E8H
SETBTR1
AJMPLOOP
PRO_1:
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#00100000B
MOVTL1,#0F4H
SETBTR1
AJMPLOOP
PRO_2:
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#00100000B
MOVTL1,#0FAH
SETBTR1
AJMPLOOP
PRO_3:
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#00100000B
MOVTL1,#0FDH
SETBTR1
AJMPLOOP
MOVP1,#00H
LOOP:
SETBREN
WAIT1:
JNBRI,WAIT1
CLRRI
MOVA,SBUF
CJNEA,#0AAH,LOOP
MOVSBUF,#0BBH
WAIT2:
JNBTI,WAIT2
CLRTI
WAIT3:
JNBRI,WAIT3
CLRRI
MOVA,SBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
LOOP1:
MOVR6,#0FAH
LOOP2:
MOVR7,#0FAH
LOOP3:
DJNZR7,LOOP3
DJNZR6,LOOP2
LCALLLOOP
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H
DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H
END
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