双单片机的串行通信.doc

目录 一、总体设计 1 1、系统概述 1 2、 设计要求 2 3、设计方案 2 二、设计原理 2 1、硬件设计 3 2、系统软件设计 4 三、系统设计图 6 四、设计小结 6 五、参考文献 7 双单片机的串行通信 一、 1、系统概述 。 、设计 本系统利用单片机的串行口，由软件和硬件两部分协调实现两单片机的串行数据传输。硬件电路以AT89C5l单片机为核心，外围电路包括键盘电路(数据的输入)，显示电路(数据的输出)。工作 在硬件电路基础上的软件主要完成数据 输入，存储，显示，发送和接收。由于 两单片机相距很近，可以直接将其串行 口相连。系统整体电路图如图 1所示 图 1 系统整体电路框 二、设计原理 此设计以AT89C5l单片机为核心，利用其内部的串行口，通过硬件与软件相结合的方式，实现双机的全双工的串行通信。硬件电路包括键盘电路，显示电路，单片机主控电路，串行通信线和电源电路。软件包括键盘扫描程序，显示程序，发送程序和接受程序。发送和接收都采用中断方式。硬件电路的组成如图2所示。 图 2硬件电路的组成 由于两个单片机应用系统相距很近，近程通信时 (通信距离小于 15米)，可以不使用调制解调器，将它们的串行口直接相连就可以实现全双工的串行通信。 1、硬件设计 ( 1)系统组成 下面就以 1 号机为例，介绍硬件。硬件电路包括AT89C5l 单片机，共阳性LED数码管以及传输线。 AT89C5l 是一个低电压，低功耗，高性能 CMOS 8位单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出 (I/0)端口，同时内含2个外设中断口，2个 16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口。AT89C5l可以按照常规的方法进行编程，也可以在线编程。片内含4k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器 (RAM)，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51 指令系统。 (2)单片机主控电路 AT89C5l 是片内有ROM/EPROM 的单片机，用其构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可。 ①晶振电路 AT89C5l 单片机的时钟信号通常有两种形式：一种是内部时钟方式，另外一种是外部时钟方式。内部时钟方式是在单片机的XTALI和XTAL2 引脚外接石英晶体，就构成了自激震荡并在单片机内部产生时钟脉冲信号。本设计采用内部时钟方式，可以不受设各条件的影响。 复位电路 当在AT89C5l 单片机的RST引脚引入高电平并保持两个机器周期时，单片机内部就执行复位操作。在实际应用中，复位操作有两个基本形式：一种是上电复位，另一种是上电与按键均有效的复位。本系统采用上电与按键均有效的复位。 开机瞬间RST引脚获得高电平，随着电容C 的充电，RST引脚的高电平将获得下降。RST引脚的高电平只能保持足够的时间 (2个机器周期)，单片机就可以进行复位操作。另外在单片机运行期间，还可以利用按键完成复位操作。 (3)键盘电路 按键实际上就是简单的开关，当按键接下时，相当于开关闭合；当按键松开时，相当于开关断开。操作员通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机对话。按键有独立式按键和行列式按键。独立式按键的各个按键相互独立，每一个按键独立地与一根数据输入线相连。独立式按键配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根口线，在按键数量多时，口线占用多。所以，独立式按键常用于按键数量不多的场合。由于此系统所用的按键较少，故选用独立式按键。 (4)显示电路 显示器是单片机应用系统常用的设备，主要包括 LED和LCD。LED显示器由若干个发光二极管组成。当发光二极管导通时，相应的一个笔画或一个点就发光，控制相应的二极管导通，就能显示出对应字符。七段LED通常构成字型“8”， 还有一个发光二极管用来显示小数点。由于LED显示器成本低廉，配置灵活，并且与单片机接口方便，所以本系统选用七段LED显示器 (共阳极) 2、系统软件设计 ( 1)总体方案 此系统欲实现双机的全双工的串行通信。甲乙两机的内部软件是完全相同的，1 号机和 2 号机都能发送和接收数据信息能同时进行数据交换。 假设 1 号机为发送方，2 号机为接收方。当接下发送按键时，1号机开始发送数据，存储在R7 中并通过显示器显示接下 2号机的接收按键，2号机开始接收数据，每接收一个数值就直接送到显示器显示。本设计通过键