單片機與pc機之間的串口通信

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1、論文題目：單片機與計算機串行通信的設(shè)計學號：20101003　　　　學生姓名：周爽　　　　學院：電氣與電子工程學院　　　　專業(yè)：電氣工程及其自動化　　　　班級：100307　　　　指導(dǎo)教師：林志琦2013年1月13第1章設(shè)計任務(wù)及性能指標1.1系統(tǒng)開發(fā)背景和系統(tǒng)設(shè)計的意義自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術(shù)已走過了近20年的發(fā)展路程?？v觀20年來單片機發(fā)展歷程可以看出，單片機技術(shù)的發(fā)展以微處理器(MPU)技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域為拉動，表現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。與此同時在市場上以單片機為核心控制器的產(chǎn)品更是層

2、出不窮，各種家用電器、智能儀器儀表、醫(yī)療器械、機電一體化、實時工業(yè)控制、交通領(lǐng)域無不用到單片機。從目前單片機的發(fā)展趨勢來看，單片機控制技術(shù)已成為電子設(shè)計技術(shù)及計算機技術(shù)不可缺少的一個重要部分，因此單片機系統(tǒng)在電子世界里有著較好的前景，進行單片機的系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計在當今電子領(lǐng)域有著重大的意義。1.2設(shè)計目標該設(shè)計要求實現(xiàn)：設(shè)計串行通信接口，實現(xiàn)與PC機的通信，完成鍵盤輸入指令，控制發(fā)光二極管的狀態(tài)。設(shè)計結(jié)果要求：完成電路的設(shè)計，完成軟件程序的編寫（包括流程圖和部分源代碼）。1.3設(shè)計任務(wù)該設(shè)計題目包括四個個部分，分別為：1.及性能指標設(shè)計任務(wù)（包括

3、設(shè)計背景及意義）；2.系統(tǒng)硬件設(shè)計（包括各模塊的硬件電路設(shè)計、主要芯片的介紹等）；3.系統(tǒng)軟件設(shè)計（包括主程序流程圖的設(shè)計、控制算法）；4.系統(tǒng)的調(diào)試（包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試）：5.結(jié)論131.4設(shè)計原理單片機的串行口除了可用作與其他單片機的通信外，還能作為與普通計算機通信的通道，從而使得單片機在通信與控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。串行通訊方式具有使用線路少、成本低，適合遠程傳輸。PC機與單片機之間由RS-232C接口相連，在計算機的串行口都是公頭，稱為DB－9P。而可插入公頭的是母頭，稱為DB－9S。計算機通過串口軟件發(fā)送和顯示數(shù)據(jù)，發(fā)送的數(shù)據(jù)

4、通過晶片MAX232傳到單片機中，并由LED數(shù)碼管顯示出來。第2章　硬件系統(tǒng)設(shè)計2.1硬件設(shè)計框圖硬件電路的設(shè)計框圖，如圖1所示：復(fù)位電路控制器單片機AT89S52發(fā)光二極管MAX232電平轉(zhuǎn)換電路PC機晶振電路13電源電路圖1硬件電路設(shè)計圖本設(shè)計的主要硬件電路包括：單片機與PC機串行通信接口和ISP編程下載電路、單片機外圍電路等部分。2.2主要芯片的介紹2.2.1單片機AT89S52AT89S52是低功耗，高性能CMOS8位單片機，可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，其主要特點為

5、：（1）、40個引腳DIP-40封裝，8kBytesFlash片內(nèi)程序存儲器；（2）、256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）；（3）、5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷；（4）、2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信接口。其引腳封裝如圖2所示；主要引腳介紹如下：13圖2單片機AT89S52封裝圖（1）VCC、GND電源、接地引腳；（2）XTAL1、XTAL2外部振蕩器接入的兩個引腳；（3）RESET復(fù)位信號輸入引腳；（4）RXD、TXDP3口作第二功能引腳用作串行通信接口輸入、輸出引腳；（5）P0.1—P0.7數(shù)據(jù)/地址總線引腳；

6、P1.0—P1.7一般的I/O口；P2.0—P2.7一般的I/O口。2.2.2電平轉(zhuǎn)換模塊MAX232MAXIM公司生產(chǎn)的、包含兩路接收器和驅(qū)動器的IC芯片，適用于各種EIA-232C和V.28/V.24的通信接口。MAX232芯片的功能：MAX232內(nèi)部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源電壓變換成為RS-232C輸出電平所需的±10V電壓。所以，采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只需單一的+5V電源就可以了。對于沒有±12V電源的場合，其適應(yīng)性更強Max232是TTL電平與RS232電平相互轉(zhuǎn)換的模塊，其引腳封裝圖如圖3所示：圖3MAX

7、232封裝圖其各引腳功能如下表1所示：13表1MAX232引腳功能2.3串行通信電路單片機與PC機串行通信接口電路及編程下載電路如圖4所示：圖4單片機與PC機串行通信接口的電路13本設(shè)計的串行通信部分主要是由MAX232電平轉(zhuǎn)換電路和ISP編程下載電路組成，其原理是：MAX232芯片把單片機引腳的COMS電平（0—5V）轉(zhuǎn)換為RS232電平（-12V—+12V），AT89S52單片機有一個全雙工的串行通信口，而PC機有一個RS232的通信接口。只要用RS232D型9針的引腳的雙邊母頭接到PC機上，而另一頭和MAX232相連接，MAX232的輸

8、出再和AT58S52相連就可以實現(xiàn)單片機和PC機的串行通信。具體連線如上圖8所示，AT89S52的串行通信引腳的TXD和RXD分別接到MAX232的T1IN和T1O