單片機(jī)與pc機(jī)之間的串口通信

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1、論文題目：?jiǎn)纹瑱C(jī)與計(jì)算機(jī)串行通信的設(shè)計(jì)學(xué)號(hào)：20101003　　　　學(xué)生姓名：周爽　　　　學(xué)院：電氣與電子工程學(xué)院　　　　專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化　　　　班級(jí)：100307　　　　指導(dǎo)教師：林志琦2013年1月13第1章設(shè)計(jì)任務(wù)及性能指標(biāo)1.1系統(tǒng)開發(fā)背景和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義自單片機(jī)出現(xiàn)至今，單片機(jī)技術(shù)已走過(guò)了近20年的發(fā)展路程?？v觀20年來(lái)單片機(jī)發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)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?yàn)槔瓌?dòng)，表現(xiàn)出較微處理器更具個(gè)性的發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)在市場(chǎng)上以單片機(jī)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(jī)電一體化、實(shí)時(shí)工業(yè)控制、交通領(lǐng)域無(wú)不用到單片機(jī)。從目前單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，單片機(jī)控制技術(shù)已成為電子設(shè)計(jì)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)不可缺少的一個(gè)重要部分，因此單片機(jī)系統(tǒng)在電子世界里有著較好的前景，進(jìn)行單片機(jī)的系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)在當(dāng)今電子領(lǐng)域有著重大的意義。1.2設(shè)計(jì)目標(biāo)該設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)串行通信接口，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)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(jì)結(jié)果要求：完成電路的設(shè)計(jì)，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(jì)任務(wù)該設(shè)計(jì)題目包括四個(gè)個(gè)部分，分別為：1.及性能指標(biāo)設(shè)計(jì)任務(wù)（包括

3、設(shè)計(jì)背景及意義）；2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（包括各模塊的硬件電路設(shè)計(jì)、主要芯片的介紹等）；3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（包括主程序流程圖的設(shè)計(jì)、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(jì)原理單片機(jī)的串行口除了可用作與其他單片機(jī)的通信外，還能作為與普通計(jì)算機(jī)通信的通道，從而使得單片機(jī)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(yuǎn)程傳輸。PC機(jī)與單片機(jī)之間由RS-232C接口相連，在計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)通過(guò)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(guò)晶片MAX232傳到單片機(jī)中，并由LED數(shù)碼管顯示出來(lái)。第2章　硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1硬件設(shè)計(jì)框圖硬件電路的設(shè)計(jì)框圖，如圖1所示：復(fù)位電路控制器單片機(jī)AT89S52發(fā)光二極管MAX232電平轉(zhuǎn)換電路PC機(jī)晶振電路13電源電路圖1硬件電路設(shè)計(jì)圖本設(shè)計(jì)的主要硬件電路包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)與PC機(jī)串行通信接口和ISP編程下載電路、單片機(jī)外圍電路等部分。2.2主要芯片的介紹2.2.1單片機(jī)AT89S52AT89S52是低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)為

5、：（1）、40個(gè)引腳DIP-40封裝，8kBytesFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；（2）、256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）；（3）、5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷；（4）、2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)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(jī)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(gè)引腳；（3）RESET復(fù)位信號(hào)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(dòng)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(gè)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(duì)于沒(méi)有±12V電源的場(chǎng)合，其適應(yīng)性更強(qiáng)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(jī)與PC機(jī)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(jī)與PC機(jī)串行通信接口的電路13本設(shè)計(jì)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(jī)引腳的COMS電平（0—5V）轉(zhuǎn)換為RS232電平（-12V—+12V），AT89S52單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通信口，而PC機(jī)有一個(gè)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(jī)上，而另一頭和MAX232相連接，MAX232的輸

8、出再和AT58S52相連就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和PC機(jī)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