單片機間串列通信原理設計與實驗

Ⅰ 單片機串口通信原理

非同步通信
固定波特率下傳送0，1信號
就是在規定的時間間隔內傳送0.1數據

Ⅱ 8031雙機串列通信實驗設計

哎直接給我算咯， 串列通信
一、實驗目的
1、掌握串列口工作方式2的程序設計，掌握單片機通信程序編制方法。
2、了解實現串列通信的硬環境，數據格式的協議，數據交換的協議。
3、掌握雙機通信的原理和方法。
二、實驗設備
DVCC模擬系統二套。
三、實驗內容
1、 利用8031單片機串列口，實現雙機通信。將1號實驗機鍵盤上鍵入的數字顯示到2號實驗機的數碼管上。
四、實驗步驟
1、按圖接線
2、兩台DVCC實驗系統處於「P.」狀態下。
3、在1號機上選擇「雙機通信」發送程序，編譯並連接，輸入0D00後，按EXEC鍵。
4、在2號機上選擇「雙機通信」接收程序，編譯並連接，輸入0E30後，按EXEC鍵。
5、從1號機的鍵盤上輸入數字鍵，會顯示在3號機的顯示器上。
五、實驗線路

六、程序框圖

一 工作方式
1）方式 0
當設定SM1、SM0為00時，串列口工作於方式0，在方式0下，RXD為數據輸入/輸出端，TXD為同步脈沖輸出端，發送或接收的數據為8位，低位在前，高位在後，方式0的波特率固定為ƒ /12,也就是每一機器周期傳送一位數據。方式0可以外接移位寄存器，將串列口擴展為並行口，也可以外接同步輸入/輸出設備。

2）方式 1
當設定SM1、SM0為01時，串列口工作方式1。方式1為波特率可變的8位非同步通信方式，由TXD發送RXD接收，一幀數據為10位，1位起始位（低電平），8位數據位（低位在前）和1位停止位（高電平），波特率取決於定時器 的T 溢出率（1/溢出周期）和波特率的選擇位SMOD。
波特率 = *（定時器T 溢出率）

3）方式2和方式3
當設定SM0、SM1為10或11時，串列口工作於方式2或方式3，這兩種方式都是9位非同步通信，僅波特率不同，適用於多機通信。在方式2或方式3下，數據由TXD發送RXD接收，1幀數據為11位，1位起始位（低電平），8位數據位（低位在前），1位可編程位（第9位數據，用作奇偶校驗或地址/數據選擇），1位停止位（高電平）。與方式1相比，多了一位可編程位，發送時，第9位數據為TB8，接收時，第9位數據送入RB8。

方式（2）波特率 = *ƒ
方式（3）波特率 = *（定時器T 溢出率）
二 波特率的設置
Mcs-51系列單片機串列通信的波特率取決於串列口的工作方式。方式0的波特率固定等於ƒ /12，方式2的波特率有兩種：當SMOD=0時，波特率=ƒ /64；當SMOD=1時，波特率=ƒ /32。 SMOD是PCON寄存器的最高位，通過軟體可設置SMOD=0或1，但注意PCON無位定址功能。
當串列口工作於方式1和方式3時，波特率= *定時器T 溢出率/32，其中T 溢出率=1/T 溢出周期。因此，影響波特率的因素除了設定的SMOD值以外，還有T 溢出率，使波特率的設置更靈活，范圍更廣。下面說明溢出率計算和波特率設方法。
1） T 溢出率的計算
串列通信方式1和3 下，使用定時器T 作為波特率發生器。T 可以工作於方式0、方式1和方式2。其中方式2為自動裝入時間常數的8位定時器使用時只需進行初始化，不需要安排中斷服務程序重裝時間常數，因此是一種常用方式。
Mcs-51系列單片機定時器時間計算式為：
T = （2 -N）*12/ƒ
式中：T ——定時器溢出周期
n ——定時器位數
N——時間常數即定時器初值
ƒ ——振盪頻率（2 -N）*12/ƒ
當定時器T 工作於方式2，則有
溢出周期=（2 -N）*12/ƒ
溢出率=1/溢出周期= ƒ /12*（2 -N）
2）波特率的設置：由上述可得當串列口工作於方式1或方式3，定時器T 工作於方式2時。 波特率 = 2 * T 溢出率/32
=2 * ƒ /[32*12（2 -N）
;系統晶振是 6.0 MHz

ORG 0E30H
START:
MOV SP,#60H
mov A,#02H
MOV R0,#79H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#10H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#01H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#03H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#00H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#08H
MOV @R0,A
MOV A,#7EH
MOV DPTR,#1FFFH
MOVX @DPTR,A
MOV SCON,#50H ;串口 方式 1
MOV TMOD,#20H ;T1 方式 1
MOV TL1,#0CCH ;波特率 9600 的常數
MOV TH1,#0CCH
SETB TR1 ;開中斷
CLR ET1
CLR ES
WAIT:
JBC RI,DIS_REC ;是否接收到數據
LCALL DISP ;
SJMP WAIT ;
DIS_REC:
MOV A,SBUF ;讀串口接收到的數據
LCALL DATAKEY ;顯示輸入的數字(0-F)
DB 79H,7EH
AJMP WAIT

DATAKEY:MOV R4,A
MOV DPTR,#1FFFH
MOVX A,@DPTR
MOV R1,A
MOV A,R4
MOV @R1,A
CLR A
POP 83H
POP 82H
MOVC A,@A+DPTR
INC DPTR
CJNE A,01H,DATAKEY2
DEC R1
CLR A
MOVC A,@A+DPTR
DATAKEY1:PUSH 82H
PUSH 83H
MOV DPTR,#1FFFH
MOVX @DPTR,A
POP 83H
POP 82H
INC DPTR
PUSH 82H
PUSH 83H
RET
DATAKEY2:DEC R1
MOV A,R1
SJMP DATAKEY1

DISP: SETB 0D4H
MOV R1,#7EH
MOV R2,#20H
MOV R3,#00H
DISP1:
MOV DPTR,#DATACO
MOV A,@R1
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#0FF22H
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#0FF21H
MOV A,R2
MOVX @DPTR,A
LCALL DELAY
DEC R1
CLR C
MOV A,R2
RRC A
MOV R2,A
JNZ DISP1
CLR 0D4H
RET
DELAY: MOV R7,#03H
DELAY0: MOV R6,#0FFH
DELAY1: DJNZ R6,DELAY1
DJNZ R7,DELAY0
RET
DATACO: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0BFH,0CH,89H,0DEH
END

Ⅲ 單片機實驗（proteus+keil）串列通信實驗

我給你

程序：

#include<reg51.h>

volatilechartemp;

volatilecharflag;

voidmain(void)

{

P3|=0x03;

TMOD=0x20;

TH1=0xfd;

TL1=0xfd;

TR1=1;

EA=1;

ES=1;

SM0=0;

SM1=1;

REN=1;

IP=0x00;

flag=0;

while(1)

{

while(flag==0);

flag=0;

TI=0;

SBUF=temp;

while(!TI);

}

}

voidSerialIsr(void)interrupt4

{

if(RI)

{

RI=0;

temp=SBUF;

flag=1;

}

}

Ⅳ 51單片機串口通訊

51單片機串口通信
來源：維庫 作者：
關鍵字：51單片機 串口通信
這節我們主要講單片機上串口的工作原理和如何通過程序來對串口進行設置，以及根據所給出的實例實現與PC 機通信。
一、原理簡介
51 單片機內部有一個全雙工串列介面。什麼叫全雙工串口呢？一般來說，只能接受或只能發送的稱為單工串列；既可接收又可發送，但不能同時進行的稱為半雙工；能同時接收和發送的串列口稱為全雙工串列口。串列通信是指數據一位一位地按順序傳送的通信方式，其突出優點是只需一根傳輸線，可大大降低硬體成本，適合遠距離通信。其缺點是傳輸速度較低。
與之前一樣，首先我們來了解單片機串口相關的寄存器。
SBUF 寄存器：它是兩個在物理上獨立的接收、發送緩沖器，可同時發送、接收數據，可通過指令對SBUF 的讀寫來區別是對接收緩沖器的操作還是對發送緩沖器的操作。從而控制外部兩條獨立的收發信號線RXD（P3.0）、TXD（P3.1），同時發送、接收數據，實現全雙工。
串列口控制寄存器SCON（見表1） 。

表1 SCON寄存器
表中各位（從左至右為從高位到低位）含義如下。
SM0 和SM1 ：串列口工作方式控制位，其定義如表2 所示。

表2 串列口工作方式控制位
其中，fOSC 為單片機的時鍾頻率；波特率指串列口每秒鍾發送（或接收）的位數。
SM2 ：多機通信控制位。 該僅用於方式2 和方式3 的多機通信。其中發送機SM2 ＝ 1（需要程序控制設置）。接收機的串列口工作於方式2 或3，SM2=1 時，只有當接收到第9 位數據（RB8）為1 時，才把接收到的前8 位數據送入SBUF，且置位RI 發出中斷申請引發串列接收中斷，否則會將接受到的數據放棄。當SM2=0 時，就不管第位數據是0 還是1，都將數據送入SBUF，並置位RI 發出中斷申請。工作於方式0 時，SM2 必須為0。
REN ：串列接收允許位：REN =0 時，禁止接收；REN =1 時，允許接收。
TB8 ：在方式2、3 中，TB8 是發送機要發送的第9 位數據。在多機通信中它代表傳輸的地址或數據，TB8=0 為數據，TB8=1 時為地址。
RB8 ：在方式2、3 中，RB8 是接收機接收到的第9 位數據，該數據正好來自發送機的TB8，從而識別接收到的數據特徵。
TI ：串列口發送中斷請求標志。當CPU 發送完一串列數據後，此時SBUF 寄存器為空，硬體使TI 置1，請求中斷。CPU 響應中斷後，由軟體對TI 清零。
RI ：串列口接收中斷請求標志。當串列口接收完一幀串列數據時，此時SBUF 寄存器為滿，硬體使RI 置1，請求中斷。CPU 響應中斷後，用軟體對RI 清零。
電源控制寄存器PCON（見表3） 。

表3 PCON寄存器

表中各位（從左至右為從高位到低位）含義如下。
SMOD ：波特率加倍位。SMOD=1，當串列口工作於方式1、2、3 時，波特率加倍。SMOD=0，波特率不變。
GF1、GF0 ：通用標志位。
PD（PCON.1） ：掉電方式位。當PD=1 時，進入掉電方式。
IDL（PCON.0） ：待機方式位。當IDL=1 時，進入待機方式。
另外與串列口相關的寄存器有前面文章敘述的定時器相關寄存器和中斷寄存器。定時器寄存器用來設定波特率。中斷允許寄存器IE 中的ES 位也用來作為串列I/O 中斷允許位。當ES ＝ 1，允許 串列I/O 中斷；當ES ＝ 0，禁止串列I/O 中斷。中斷優先順序寄存器IP的PS 位則用作串列I/O 中斷優先順序控制位。當PS=1，設定為高優先順序；當PS =0，設定為低優先順序。
波特率計算：在了解了串列口相關的寄存器之後，我們可得出其通信波特率的一些結論：
① 方式0 和方式2 的波特率是固定的。
在方式0 中， 波特率為時鍾頻率的1/12， 即fOSC/12，固定不變。
在方式2 中，波特率取決於PCON 中的SMOD 值，即波特率為：

當SMOD=0 時，波特率為fosc/64 ；當SMOD=1 時，波特率為fosc/32。
② 方式1 和方式3 的波特率可變，由定時器1 的溢出率決定。

當定時器T1 用作波特率發生器時，通常選用定時初值自動重裝的工作方式2（ 注意：不要把定時器的工作方式與串列口的工作方式搞混淆了）。其計數結構為8 位，假定計數初值為Count，單片機的機器周期為T，則定時時間為（256 ?Count）×T 。從而在1s內發生溢出的次數（即溢出率）可由公式（1）所示：

從而波特率的計算公式由公式（2）所示：

在實際應用時，通常是先確定波特率，後根據波特率求T1 定時初值，因此式（2）又可寫為：

51單片機串口通訊

二、電路詳解

下面就對圖1 所示電路進行詳細說明。
圖1 串列通信實驗電路圖
最小系統部分（時鍾電路、復位電路等）第一講已經講過，在此不再敘述。我們重點來了解下與計算機通信的RS-232 介面電路。可以看到，在電路圖中，有TXD 和RXD 兩個接收和發送指示狀態燈，此外用了一個叫MAX3232 的晶元，那它是用來實現什麼的呢？首先我們要知道計算機上的串口是具有RS-232 標準的串列介面，而RS-232 的標准中定義了其電氣特性：高電平「1」信號電壓的范圍為-15V~-3V，低電平「0」
信號電壓的范圍為+3V~+15V。可能有些讀者會問，它為什麼要以這樣的電氣特性呢？這是因為高低電平用相反的電壓表示，至少有6V 的壓差，非常好的提高了數據傳輸的可靠性。由於單片機的管腳電平為TTL，單片機與RS-232 標準的串列口進行通信時，首先要解決的便是電平轉換的問題。一般來說，可以選擇一些專業的集成電路晶元，如圖中的MAX3232。MAX3232 晶元內部集成了電壓倍增電路，單電源供電即可完成電平轉換，而且工作電壓寬，3V~5.5V 間均能正常工作。其典型應用如圖中所示，其外圍所接的電容對傳輸速率有影響，在試驗套件中採用的是0.1μF。
值得一提的是MAX3232 晶元擁有兩對電平轉換線路，圖中只用了一路，因此浪費了另一路，在一些場合可以將兩路並聯以獲得較強的驅動抗干擾能力。此外，我們有必要了解圖中與計算機相連的DB-9 型RS-232的引腳結構（見圖2）。

圖2 DB-9連接器介面圖
其各管腳定義如下（見表4）。

表4 DB-9型介面管腳定義
三、程序設計
本講設計實常式序如下：
#include "AT89X52.h" （1）
void Init_Com（void） （ 2）
{
TMOD = 0x20; （ 3）
PCON = 0x00; （ 4）
SCON = 0x50; （ 5）
TH1 = 0xE8; （ 6）
TL1 = 0xE8; （ 7）
TR1 = 1; （ 8）
}
void main（void） （ 9）
{
unsigned char dat; （ 10）
Init_Com（）； （ 11）
while（1） （ 12）
程序詳細說明：
（1）頭文件包含。
（2）聲明串口初始化程序。
（3）設置定時器1 工作在模式2，自動裝載初值（詳見第二講）。
（4）SMOD 位清0，波特率不加倍。
（5）串列口工作在方式1，並允許接收。
（6）定時器1 高8 位賦初值。波特率為1200b/s（7）定時器1 低8 位賦初值。
（8）啟動定時器。
（9）主函數。
（10）定義一個字元型變數。
（11）初始化串口。
（12）死循環。
（13）如果接收到數據。
（14）將接收到的數據賦給之前定義的變數。
（15）將接收到的值輸出到P0 口。
（16）對接收標志位清0，准備再次接收。
（17）將接收到的數據又發送出去。
（18）查詢是否發送完畢。
（19）對發送標志位清0。
四、調試要點與實驗現象
接好硬體，通過冷啟動方式將程序所生成的。hex文件下載到單片機運行後，打開串口調試助手軟體，設置好波特率1200，復位單片機，然後在通過串口調試助手往單片機發送數據（見圖3），可以觀察到在接收窗口有發送的數據顯示，此外電路板上的串列通信指示燈也會閃爍，P0 口所接到LED 燈會閃爍所接收到的數據。

圖3 串口軟體調試界面
另外串口調試助手軟體使用時應注意的是，如果單片機開發板採用串口下載而且和串口調試助手是使用同一串口，則在打開串口軟體的同時不能給單片機下載程序，如需要下載，請首先點擊「關閉串口」，做發送實驗的時候，注意如果選中16 進制發送的就是數字或者字母的16 進制數值，比如發送「0」，實際接收的就應該是0x00，如果不選中，默認發送的是ASCII 碼值，此時發送「0」，實際接收的就應該是0x30，這點可以通過觀察板子P0 口上的對應的LED 指示出來。
五、總結
本講介紹了單片機串口通信的原理並給出了實例，通過該講，讀者可以了解和掌握51 單片機串口通信的原理與應用流程，利用串口通信，單片機可以與計算機相連，也可以單片機互聯或者多個單片機相互通信組網等，在實際的工程應用中非常廣泛。從學習的角度來說，熟練的利用串口將單片機系統中的相關信息顯示在計算機上可以很直觀方便的進行調試和開發。

Ⅳ 單片機串列通信實驗

1、實驗：用單片機串列口，實現兩個實驗台之間的串列通訊。其中一個實驗台作為發送方，
另一側為接收方。發送方讀入按鍵值，並發送給接收方，接收方收到數據後在LED上顯示
2、原理：串列通信是指數據按位順序傳送的通信。串列數據傳送的特點是：通信線路簡單，最多隻需一對傳輸線即可實現通信，成本低但速度慢，其通信線路既能傳送數據信息，又能傳送控制信息。它對信息的傳送格式有固定要求，具體分為非同步和同步兩種信息格式．與此相應有非同步通信和同步通信兩種方式；在串列通信中，對信息的邏輯定義與TTL不兼容，需要進行邏輯電平轉換：計算機與外界的數據傳送大多是串列的，其傳送的距離可以從幾米到幾千公里。單片機中使用的串列通信通常都是非同步方式的
3、實驗目的：1)掌握單片機串列口工作方式的程序設計，及簡易三線式通訊的方法。 2)了解實現串列通訊的硬環境、數據格式的協議、數據交換的協議。 3)學習串口通訊的中斷方式的程序編寫方法
4、參考實現：
http://wenku..com/link?url=uyYKlkBQqwjGl-akFJ3xWa67R814ShF50uwd3

Ⅵ 單片機與單片機之間如何進行串列通信

1、將兩個單片機的RXD與TXD相連x0dx0a2、根據需要傳輸的數據編寫傳輸協議x0dx0a3、編寫串列通信程序，將自己需要發送的數據按照協議進行發送x0dx0a4、編寫接收程序，按照協議進行接收x0dx0a5、將兩個程序分別寫入兩個單片機，運行。

Ⅶ 單片機串口通信原理

1．RS232介面
RS232-C介面連接器一般使用型號為DB-9的9芯插頭座，只需3條介面線，即"發送數據"、"接收數據"和"信號地"即可傳輸數據，其9個引腳的定義如圖11-3所示。

圖11-3 RS232-C介面連接器定義

在RS232的規范中，電壓值在+3V~+15V（一般使用+6V）稱為"0"或"ON"。電壓在-3V~-15V（一般使用-6V）稱為"1"或"OFF"；計算機上的RS232"高電位"約為9V，而"低電位"則約為-9V。
RS232為全雙工工作模式，其信號的電壓是參考地線而得到的，可以同時進行數據的傳送和接收。在實際應用中採用RS232介面，信號的傳輸距離可以達到15m。不過RS232隻具有單站功能，即一對一通信。
2．RS485介面
RS485採用正負兩根信號線作為傳輸線路。兩線間的電壓差為+2V~6V表示邏輯"1"：兩線間的電壓差為-2V~6V表示邏輯"0"。
RS485為半雙工工作模式，其信號由正負兩條線路信號准位相減而得，是差分輸入方式，抗共模干擾能力強，即抗雜訊干擾性好；實際應用中其傳輸距離可達1200米。RS485具有多站能力，即一對多的主從通信。
在串列通信中，數據通常是在兩個站之間傳送，按照數據在通信線路上的傳送方向可分為3種基本的傳送方式：單工、半雙工和全雙工，如圖11-4所示。

（點擊查看大圖）圖11-4 單工、半雙工和全雙工通信
單工通信使用一根導線，信號的傳送方和接收方有明確的方向性。也就是說，通信只在一個方向上進行。
若使用同一根傳輸線既作為接收線路又作為發送線路，雖然數據可以在兩個方向上傳送，但通信雙方不能同時收發數據，這樣的傳送方式稱為半雙工。採用半雙工方式時，通信系統每一端的發送器和接收器，通過收發開關分時轉接到通信線上，進行方向的切換。
當數據的發送和接收，分別由兩根不同的傳輸線傳送時，通信雙方都能在同一時刻進行發送和接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工。在全雙工方式下，通信系統的每一端都設置了發送器和接收器，因此，能控制數據同時在兩個方向上傳輸。全雙工方式無須進行方向的切換。
串列通信可分為兩種類型，一種是同步通信，另一種是非同步通信。採用同步通信時，將所有字元組成一個組，這樣，字元可以一個接一個地傳輸，但是，在每組信息的開始要加上同步字元，在沒有信息要傳輸時，填上空字元，因為同步傳輸不允許有空隙。採用非同步通信時，兩個字元之間的傳輸間隔是任意的，所以，每個字元的前後都要用一些數據位來作為分隔位。比較起來，在傳輸率相同時，同步通信方式下的信息有效率要比非同步方式高，因為同步方式的非數據信息比例比較小。但是，從另一方面看，同步方式要求進行信息傳輸的雙方必須用同一個時鍾進行協調，正是這個時鍾確定了同步串列傳輸過程中每一個信息位的位置。這樣一來，如果採用同步方式，那麼，在傳輸數據的同時，還必須傳輸時鍾信號。而在非同步方式下，接收方的時鍾頻率和發送方的時鍾頻率不必完全一樣，而只要比較相近，即不超過一定的允許范圍就行了。在數據傳輸中，較為廣泛採用的是非同步通信，非同步通信的標准數據格式如圖11-5所示。

（點擊查看大圖）圖11-5 非同步通信數據格式
從圖11-5所列格式可以看出，非同步通信的特點是一個字元一個字元地傳輸，並且每個字元的傳送總是以起始位開始，以停止位結束，字元之間沒有固定的時間間隔要求。每一次有一個起始位，緊接著是5~8個的數據位，再後為校驗位，可以是奇檢驗，也可以是偶校驗，也可不設置，最後是1比特，或1比特半，或2比特的停止位，停止位後面是不定長度的空閑位。停止位和空閑位都規定為高電平，這樣就保證起始位開始處一定有一個下降沿，以此標識開始傳送數據。