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《基于proteus的串口通信系統(tǒng)仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于Proteus的串口通信系統(tǒng)仿真研究引言 隨著數(shù)字通信時代的到來，特別是計算機技術(shù)和單片微型機技術(shù)的發(fā)展，對工業(yè)控制系統(tǒng)中許多因素如濕度、壓力、溫度、等參數(shù)的檢測和控制，同時具有強大的監(jiān)控及運算功能力的計算機，具有速度快，效率高等控制特點的單片機，成為人們更加喜好采用的工具?，F(xiàn)如今工業(yè)系統(tǒng)中較為普遍的通信監(jiān)測的方案是通過計算機的串行接口和外部設(shè)備進(jìn)行通信。所以如何實現(xiàn)計算機與單片機之間的通訊具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實意義。Proteus作為一種強大的開發(fā)工具，在電路仿真和設(shè)計領(lǐng)域都得到廣泛
2、的應(yīng)用。信息傳遞，在現(xiàn)代這個信息社會，顯得非常普遍又非常重要。計算機與計算機或其它終端的主要通信方式就是串口通信，在進(jìn)行通信時，不論距離遠(yuǎn)近都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。由于各公司出產(chǎn)的計算機內(nèi)部結(jié)構(gòu)各不相同，同一公司出產(chǎn)的計算機傳輸數(shù)據(jù)時速率也不一定相同，此時我們首先要考慮的就是怎樣把速率調(diào)整到相同，來保證接收到正確的信息。本文主要研究單片機和PC之間的通信，通過串口調(diào)試助手，基于Proteus的ISIS仿真功能，研究通過RS-232接口實現(xiàn)PC和單片機之間的串口通信。第一章串口通信方式1.1串口通信概述
3、 隨著數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)化和可編程嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展，通信的地位越來越重要。所謂通信廣義上來說是指信息的傳輸，既包括計算機與計算機之間的信息傳輸，也包括計算機與外部設(shè)備，如終端、打印機和投影儀等設(shè)備之間的傳輸。在通信領(lǐng)域范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)通信中按每次傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，通信方式可分為：并行通信和串行通信。 串行通信是指計算機主機與外部設(shè)備之間以及主機系統(tǒng)與主機系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的串行傳送。也就是說只使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個固定的時間長度（時隙）。它只需要少數(shù)幾條線就可以實現(xiàn)在
4、系統(tǒng)間交換信息，針對計算機與計算機、計算機與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信特別適合使用。然而實際上，在串口通信時，發(fā)送和接收到的每一個字符都是一次只傳送一位的形式，每一位為1或者為0（以二進(jìn)制的形式傳輸）。［7］1.2串口通信的分類 同步通信：同步通信作為連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的一種通信方式，每次通信只傳送一幀信息。和異步通信中的字符幀不同的是，通常情況下，含有若干個數(shù)據(jù)字符。它們往往都是由同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗字符（CRC）組成。字符幀中位于幀開頭是同步字符，其作用是用來確認(rèn)數(shù)據(jù)字符的開始。在同步字符之后的
5、一般是數(shù)據(jù)字符，個數(shù)一般沒有限制，根據(jù)所需傳輸?shù)木唧w數(shù)據(jù)塊的長度來而定；校驗字符通常為1至2個，它的作用是在接收端對接收到的字符序列進(jìn)行正確性的校驗。發(fā)送時鐘和接收時鐘需要保持嚴(yán)格的同步是同步通信最大的弊端?！ ‘惒酵ㄐ牛寒惒酵ㄐ胖?，字符幀格式和波特率是異步通信中有兩個比較重要的指標(biāo)。數(shù)據(jù)傳送方式通常為以字符或者字節(jié)為單位組成字符幀的形式傳送。字符幀則由發(fā)送端一幀一幀地發(fā)送，通過搭建在外部的傳輸線最后在接收設(shè)備處一幀一幀的接收。接收端以及發(fā)送端都可以依據(jù)各自的時鐘往往是根據(jù)設(shè)定好的波特率控制數(shù)據(jù)的
6、發(fā)送和接收，接收端和發(fā)送端的兩個時鐘源彼此獨立，不要求互相同步。接收端在每次確定發(fā)送端已開始發(fā)送數(shù)據(jù)，是由于其檢測到傳輸線上發(fā)送過來的低電平邏輯"0"（即字符幀起始位），確定發(fā)送端已開始發(fā)送數(shù)據(jù)，每次當(dāng)接收端收到字符幀中的停止位時，就知道一幀字符已經(jīng)發(fā)送完畢。［7］1.3串口通信的特點 數(shù)據(jù)在單條1bit寬的傳輸線上，采用列隊的方式一比特接一比特地按順序傳送稱為串行通信。然而在并行通信中與串行通信并不相同，如果一個字節(jié)由8位組成的數(shù)據(jù)是在8條傳輸線上并行的同時由發(fā)送端傳到接收端目的地。這樣一個字
7、節(jié)的數(shù)據(jù)要分8次由低位到高位按順序一位位地傳送。由此可見，串行通信的特點如下： 1、節(jié)省傳輸線，這個特點最為明顯表現(xiàn)在遠(yuǎn)程通信的時候。所以節(jié)省傳輸線是在遠(yuǎn)程通信時串行通信的最為主要優(yōu)點?！ ?、數(shù)據(jù)的傳送效率往往比較低。相較于并行通信，這也這是顯而易見的。這也是串行通信的主要缺點。 例如：傳送一個字節(jié)，并行通信只需要1T的時間，而串行通信至少需要8T的時間。鑒于這一點，串行通信適合于遠(yuǎn)距離傳送，可以從幾米到數(shù)千公里。對于距離很長、速率較低的通信方式而言，串行通信往往是唯一的最佳選擇。并行通
8、信則更加適合于距離較短、速率較高的數(shù)據(jù)傳送，通常傳輸距離小于30米。特別值得一提的是，現(xiàn)成的公共電話網(wǎng)是通用的長距離通信介質(zhì)，它雖然是為傳輸聲音信號設(shè)計的，但利用調(diào)制解調(diào)技術(shù)，據(jù)通信提供方便、實用的通信線路?？墒宫F(xiàn)成的公共電話網(wǎng)系統(tǒng)為串行數(shù) 串口通信端口在通信領(lǐng)域具有尤其重要的地位并被廣泛應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口已成為計算機，交換機和許多32接口具有較高的性價比和傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口，由于RS-2可靠性，在傳輸速率要求不高的情況下串口通信仍然具有其自身的優(yōu)
