PC机之间串口通信的实现一、实验目的 1.熟悉微机接口实验装置的结构和使用方法。 2.掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 3.学会串行通信程序的编制方法。 二、实验内容与要求 1.基本要求主机接收开关量输入的数据(二进制或十六进制),从键盘上按“传输”键(可自行定义),就将该数据通过8251A传输出去。终端接收后在显示器上显示数据。具体操作说明如下:(1)出现提示信息“start with R in the board!”,通过调整乒乓开关的状态,设置8位数据;(2)在小键盘上按“R”键,系统将此时乒乓开关的状态读入计算机I中,并显示出来,同时显示经串行通讯后,计算机II接收到的数据;(3)完成后,系统提示“do you want to send another data? Y/N”,根据用户需要,在键盘按下“Y”键,则重复步骤(1),进行另一数据的通讯;在键盘按除“Y”键外的任意键,将退出本程序。2.提高要求 能够进行出错处理,例如采用奇偶校验,出错重传或者采用接收方回传和发送方确认来保证发送和接收正确。 三、设计报告要求 1.设计目的和内容 2.总体设计 3.硬件设计:原理图(接线图)及简要说明 4.软件设计框图及程序清单5.设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法) 四、8251A通用串行输入/输出接口芯片由于CPU与接口之间按并行方式传输,接口与外设之间按串行方式传输,因此,在串行接口中,必须要有“接收移位寄存器”(串→并)和“发送移位寄存器”(并→串)。能够完成上述“串←→并”转换功能的电路,通常称为“通用异步收发器”(UART:Universal Asynchronous Receiver and Transmitter),典型的芯片有:Intel 8250/8251。8251A异步工作方式:如果8251A编程为异步方式,在需要发送字符时,必须首先设置TXEN和CTS#为有效状态,TXEN(Transmitter Enable)是允许发送信号,是命令寄存器中的一位;CTS#(Clear To Send)是由外设发来的对CPU请求发送信号的响应信号。然后就开始发送过程。在发送时,每当CPU送往发送缓冲器一个字符,发送器自动为这个字符加上1个起始位,并且按照编程要求加上奇/偶校验位以及1个、1.5个或者2个停止位。串行数据以起始位开始,接着是最低有效数据位,最高有效位的后面是奇/偶校验位,然后是停止位。按位发送的数据是以发送时钟TXC的下降沿同步的,也就是说这些数据总是在发送时钟TXC的下降沿从8251A发出。数据传输的波特率取决于编程时指定的波特率因子,为发送器时钟频率的1、1/16或1/64。当波特率指定为16时,数据传输的波特率就是发送器时钟频率的1/16。CPU通过数据总线将数据送到8251A的数据输出缓冲寄存器以后,再传输到发送缓冲器,经移位寄存器移位,将并行数据变为串行数据,从TxD端送往外部设备。在8251A接收字符时,命令寄存器的接收允许位RxE(Receiver Enable)必须为1。8251A通过检测RxD引脚上的低电平来准备接收字符,在没有字符传送时RxD端为高电平。8251A不断地检测RxD引脚,从RxD端上检测到低电平以后,便认为是串行数据的起始位,并且启动接收控制电路中的一个计数器来进行计数,计数器的频率等于接收器时钟频率。计数器是作为接收器采样定时,当计数到相当于半个数位的传输时间时再次对RxD端进行采样,如果仍为低电平,则确认该数位是一个有效的起始位。若传输一个字符需要16个时钟,那么就是要在计数8个时钟后采样到低电平。之后,8251A每隔一个数位的传输时间对RxD端采样一次,依次确定串行数据位的值。串行数据位顺序进入接收移位寄存器,通过校验并除去停止位,变成并行数据以后通过内部数据总线送入接收缓冲器,此时发出有效状态的RxRDY信号通知CPU,通知CPU8251A已经收到一个有效的数据。一个字符对应的数据可以是5~8位。如果一个字符对应的数据不到8位,8251A会在移位转换成并行数据的时候,自动把他们的高位补成0。 五、系统总体设计方案根据系统设计的要求,对系统设计的总体方案进行论证分析如下:1.获取8位开关量可使用实验台上的8255A可编程并行接口芯片,因为只要获取8位数据量,只需使用基本输入和8位数据线,所以将8255A工作在方式0,PA0-PA7接实验台上的8位开关量。2.当使用串口进行数据传送时,虽然同步通信速度远远高于异步通信,可达500kbit/s,但由于其需要有一个时钟来实现发送端和接收端之间的同步,硬件电路复杂,通常计算机之间的通信只采用异步通信。3.由于8251A本身没有时钟,需要外部提供,所以本设计中使用实验台上的8253芯片的计数器2来实现。4:显示和键盘输入均使用DOS功能调用来实现。设计思路框图,如下图所示: 六、硬件设计硬件电路主要分为8位开关量数据获取电路,串行通信数据发送电路,串行通信数据接收电路三个部分。1.8位开关量数据获取电路该电路主要是利用8255并行接口读取8位乒乓开关的数据。此次设计在获取8位开关数据量时采用8255令其工作在方式0,A口输入8位数据,CS#接实验台上CS1口,对应端口为280H-283H,PA0-PA7接8个开关。2.串行通信电路串行通信电路本设计中8253主要为8251充当频率发生器,接线如下图所示。
上传时间: 2013-12-19
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单片机基础知识单片机的外部结构:1、 DIP40双列直插;2、 P0,P1,P2,P3四个8位准双向I/O引脚;(作为I/O输入时,要先输出高电平)3、 电源VCC(PIN40)和地线GND(PIN20);4、 高电平复位RESET(PIN9);(10uF电容接VCC与RESET,即可实现上电复位)5、 内置振荡电路,外部只要接晶体至X1(PIN18)和X0(PIN19);(频率为主频的12倍)6、 程序配置EA(PIN31)接高电平VCC;(运行单片机内部ROM中的程序)7、 P3支持第二功能:RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1 单片机内部I/O部件:(所为学习单片机,实际上就是编程控制以下I/O部件,完成指定任务)1、 四个8位通用I/O端口,对应引脚P0、P1、P2和P3;2、 两个16位定时计数器;(TMOD,TCON,TL0,TH0,TL1,TH1)3、 一个串行通信接口;(SCON,SBUF)4、 一个中断控制器;(IE,IP)针对AT89C52单片机,头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。教科书的160页给出了针对MCS51系列单片机的C语言扩展变量类型。 C语言编程基础:1、 十六进制表示字节0x5a:二进制为01011010B;0x6E为01101110。2、 如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量,则自动截断为低8位,而丢掉高8位。3、 ++var表示对变量var先增一;var—表示对变量后减一。4、 x |= 0x0f;表示为 x = x | 0x0f;5、 TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5,而不改变TMOD的高四位。6、 While( 1 ); 表示无限执行该语句,即死循环。语句后的分号表示空循环体,也就是{;}第一章 单片机最小应用系统:单片机最小系统的硬件原理接线图:1、 接电源:VCC(PIN40)、GND(PIN20)。加接退耦电容0.1uF2、 接晶体:X1(PIN18)、X2(PIN19)。注意标出晶体频率(选用12MHz),还有辅助电容30pF3、 接复位:RES(PIN9)。接上电复位电路,以及手动复位电路,分析复位工作原理4、 接配置:EA(PIN31)。说明原因。第二章 基本I/O口的应用第三章 显示驱动第七章 串行接口应用
标签: 单片机
上传时间: 2013-10-30
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C51单片机是我们生活中最常用的系列,MCS-51系列单片机有4个并行口(P0,P1,P2,P3口),但对一个稍微复杂的应用系统来说,真正可供用户使用的并行口,只有P1口可用,况且常常因扩展I2C和SPI的器件需占用某些P1口,迫使用户不得不扩展并行口以满足实际的需要。习惯上,常用的并行口接口芯片有8255、8155,这两种芯片功能比较齐全,可以使用在相对比较复杂的系统中,但如是对一般的系统而言,这些功能往往闲置不用。那么就可以选用一些本来闲置不用的口线作为选通信号来进行并行口的扩展,这样就能充分利用单片机有限的I/O资源,在本设计中是将P1口扩展成一个或几个8位并行口,在每一个八位口上接入8个发光二极管做为输出,二极管是做开关量来使用的,在这里设计了跑马灯和流水灯程序,做到对开关量的开断控制;配合开关量的控制笔者设计了一个共阳LED数码管,用来显示当前发光二极管发亮的序号,做到更加直观的双重控制效果,然后再将P0口通过D/A转换器和一放大器输出一个模拟信号,其结果可以通过示波器看出。这样整个系统即有了数字信号输出和模拟信号输出,也有数码管显示功能,实用性能大提高了。2、 基于89C51的系统硬件设计2.1 并行口的扩展的电路设计 众所周知,C51系列的单片机都有四个I/O口(P0、P1、P2、P3),那么AT89C51也不例外,但我们通常仅仅使用P1口作为并行口,而令其余口(P2、P3)处于闲置状态,所以这次设计,我们就是使用闲置不用的P3口做为选能信号线来将P1口进行并行口扩展。 (1) 种方式的并行口扩展优点 连线简单; 不占用存储器空间; (2) 编程也方便灵活。但也有很大的缺点 并行口扩展能力有限,(如使用74LS573(74LS373)且不进行驱动处理,则最多可扩展4个同样类型的并行输出端口,当然还需要与之对应的四个选通信号。) 如扩展较多,选通信号占用并行口位数太多,例如欲扩展8个并行输出端口,则需要8个选能信号,此时,仅选能信号就占用了一个8位并行口,这对在I/O端口线有限的单片机系统中,如此浪费资源的现象是不能容忍的。在本次的设计中,采用芯片74HC573(带三态输出的八进制透明D型锁存器)对P1口进行了一个8位并行口的扩展,选通信号选用P3口的P3.3引脚。原理图如图1所示:
上传时间: 2013-11-18
上传用户:dbs012280
C语言编程基础:1. 十六进制表示字节0x5a:二进制为01011010B;0x6E为01101110。 2. 如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量,则自动截断为低8位,而丢掉高8位。 3. ++var表示对变量var先增一;var—表示对变量后减一。 4. x |= 0x0f;表示为 x = x | 0x0f; 5. TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5,而不改变TMOD的高四位。 6. While( 1 ); 表示无限执行该语句,即死循环。语句后的分号表示空循环体,也就是{;} 在某引脚输出高电平的编程方法:(比如P1.3(PIN4)引脚)1. #include <AT89x52.h> //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P1.3 2. void main( void ) //void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口 3. { 4. P1_3 = 1; //给P1_3赋值1,引脚P1.3就能输出高电平VCC 5. While( 1 ); //死循环,相当 LOOP: goto LOOP; 6. } 注意:P0的每个引脚要输出高电平时,必须外接上拉电阻(如4K7)至VCC电源。在某引脚输出低电平的编程方法:(比如P2.7引脚)代码1. #include <AT89x52.h> //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P2.7 2. void main( void ) //void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口 3. { 4. P2_7 = 0; //给P2_7赋值0,引脚P2.7就能输出低电平GND 5. While( 1 ); //死循环,相当 LOOP: goto LOOP; 6. } 在某引脚输出方波编程方法:(比如P3.1引脚)代码1. #include <AT89x52.h> //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P3.1 2. void main( void ) //void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口 3. { 4. While( 1 ) //非零表示真,如果为真则执行下面循环体的语句 5. { 6. P3_1 = 1; //给P3_1赋值1,引脚P3.1就能输出高电平VCC 7. P3_1 = 0; //给P3_1赋值0,引脚P3.1就能输出低电平GND 8. } //由于一直为真,所以不断输出高、低、高、低……,从而形成方波 9. } 将某引脚的输入电平取反后,从另一个引脚输出:( 比如 P0.4 = NOT( P1.1) )
上传时间: 2013-11-02
上传用户:zengduo
主要功能:1、将串口通讯协议存储为一个通讯文件,可是随时将存储通讯协议文件调入计算机运行与下位机通讯可以实现通讯对话,供下位机工程师参考使用,其主要的通讯协议本程序把它们分成四种情况。以下说明:1)下位机直接发送数据,上位机只接收不回应数据。2)下位机直接发送数据,上位机接收并回应数据。3)上位机直接发送数据,下位机只接收不回应数据。4)上位机直接发送数据,下位机接收并回应数据。下位机工程师完全可以利用这个功能单独的并且很方便的调试与上位机通讯程序,更改双方的通讯协议,不再需要上位机工程师的配合。windwos标准操作,使用方便。2、可以监听活动串口的数据,将监听到的数据显示到数据显示区里面,可以保存。也可以将原先保存的文件数据读进来,以供分析。数据可以按照十六进制和ascii码显示出来。3、自动识别串口设置,当不知道对方设备的通讯串口设置时,可以利用该功能让此程序自动识别,当然前提是对方设备必须是一直在发数据,整个识别过程大概需要二分钟。4、可以通过该程序,利用串口将文件发送到另一个计算机上。另一个计算机通过接收文件接收所发出的文件。
上传时间: 2013-11-11
上传用户:semi1981
一个有关进制的和程序,它将一定范围内的数编制成组,通过从二进位制到十进位制, 进行编组,输入进制数和组数,即可自动计算出数据,并显示在屏幕上,同时输出到文件中,是很不错的程序,我用了好几天才编好,很精悍!
上传时间: 2015-07-06
上传用户:dyctj
一:排列的的规程序 二:迷宫程序 三:对于输入的任意一个非负十进制整数,打印输出与其等值的八进制数 四:利用模式串T的next函数求T在主串S中第pos个字符之后的位置的KMP算法 五:将所有在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中
上传时间: 2015-11-21
上传用户:qw12
二进制,四进制,8进制霍夫曼编解码。内含测试编码文件以及解码文件。
标签: 二进制
上传时间: 2016-01-22
上传用户:王小奇
码制转换的设计,可以将十六进制转换位十进制。
标签: 转换
上传时间: 2013-12-22
上传用户:wpwpwlxwlx
51系列单片机红外线接收程序。 本程序运行在NEC制下的遥控器下,市面上的遥控器大部份都是NEC制的,运行程序,按遥控器在数码管上显示相应的地址码-指令码(以16进制显示)。
上传时间: 2016-06-05
上传用户:15071087253