通信接口与单片机应用

51单片机和计算机之间实现串口通信的电路图

51单片机和计算机之间实现串口通信的电路图 串口通讯参考程序如下： 来源：深入浅出AVR单片机 #include unsigned char UART_RX; //定义串口接收数据变量 unsigned char RX_flag; //定义穿行接收标记 /**************************************************************************************** ***** 函数名：UART串口初始化函数 调用：UART_init(); 参数：无 返回值：无 结果：启动UART串口接收中断，允许串口接收，启动T/C1产生波特率（占用） 备注：振荡晶体为12MHz，PC串口端设置[ 4800，8，无，1，无] /**************************************************************************************** ******/ void UART_init (void){ EA = 1; //允许总中断（如不使用中断，可用//屏蔽） ES = 1; //允许UART串口的中断 TMOD = 0x20; //定时器T/C1工作方式2 SCON = 0x50; //串口工作方式1，允许串口接收（SCON = 0x40 时禁止串口接收） TH1 = 0xF3; //定时器初值高8位设置 TL1 = 0xF3; //定时器初值低8位设置 PCON = 0x80; //波特率倍频（屏蔽本句波特率为2400） TR1 = 1; //定时器启动 } /**************************************************************************************** ******/ /**************************************************************************************** ***** 函数名：UART串口接收中断处理函数 调用：[SBUF收到数据后中断处理] 参数：无 返回值：无 结果：UART串口接收到数据时产生中断，用户对数据进行处理（并发送回去）备注：过长的处理程序会影响后面数据的接收

《微机控制与接口技术》期末复习题.doc

《微机控制与接口技术》期末复习题 一、填空题 1.________________________________________________ 计算机控制系统的发展大致经过三个阶段_______________________________________ 、集中式控制、______ 阶段，目前朝着___________ 和现场总线控制系统的方向发展。 2?微机总线主要由 ______ 、地址总线、_______ 、电源线和地线四部分组成 3. ______ 和 ____ 是微机接口通信中采用的两种通信方式。 4.单片机是将CPU ,RAM,ROM, _________ 、_______ 和串行通讯接口等部件制作在一块 集成芯片中的微型计算机。具有 ________ 、体积小、______ 、功耗低等。 5.CPU对I/O端口地址的编址方式有两种：________ 、 ____ o 6.________________________________ 总线是显示计算机系统中______ 的通道。计算机总线分为_______________________ 、___________________________ 、系 统总线三部分 7.______________________________________ 接口电路具有寻址、输入\输出、、联络、_______________________________________ 等功能。 & CPU和接口电路之间的的数据传送方式主要有________ 、终端传送方式、和______ 传送方式。 9.________________________________________ 工业pc机系统由工业控制主机、、、信号调理模块等组成。 10._________________ 微机接口是与的连接部分，它包括硬件和软件两部分。 二、名词解释 1.中断： 2.串行通信： 3.DSP： 4.屮断系统： 5.可编程的硬件定时： 6.并行通信： 三、简答题 1.可编程中断控制器8259A协助CPU处理哪些中断事务？

汇编语言实现串口通信(PC和单片机间)资料

8.用C语言或汇编语言实现串口通信（PC和单片机间） 上位机和下位机的主从工作方式为工业控制及自动控制系统所采用。由于PC 机分析能力强、处理速度更快及单片机使用灵活方便等特点，所以一般都将PC 机作为上位机，单片机作为下位机，二者通过RS-232或者RS-485接收、发送数据和传送指令。单片机可单独处理数据和控制任务，同时也将数据传送给PC机，由PC机对这些数据进行处理或显示 1 硬件电路的设计 MCS-51单片机有一个全双工的串行通讯口UART，利用其RXD和TXD与外界进行通信，其内部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF，可同时发送和接收数据。所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯。单片机串口有3条引线:TXD(发送数据),RXD(接收数据)和GND(信号地)。因此在通信距离较短时可采用零MODEM方式，简单三连线结构。IBM-PC机有两个标准的RS-232串行口，其电平采用的是EIA电平，而MCS-51单片机的串行通信是由TXD(发送数据)和RXD(接收数据)来进行全双工通信的，它们的电平是TTL电平;为了PC机与MCS-51 机之间能可靠地进行串行通信，需要用电平转换芯片，可以采用MAXIM公司生产的专用芯片MAX232进行转换。电路如图1所示。硬件连接时，可从MAX232中的2路发送器和接收器中任选一路，只要注意发送与接收的引脚对应关系即可。接口电路如图3.5所示。

总体设计按照整体设计思路方案绘制原理图如下所示： 2 系统软件设计 软件设计分上位机软件设计和下位机软件设计。这两部分虽然在不同的机器上编写和运行，但它们要做的工作是对应的:一个发送，另一个接收。为了保证数据通信的可靠性，要制定通信协议，然后各自根据协议分别编制程序。现约定通信协议如下:PC机和单片机都可以发送和接收。上位机和下位机均采用查询方式发送控字符和数据、中断方式接收控制字符和数据。采用RS-232串口异步通信， １上位PC机与下位单片机异步串行通信的通信协议

第7章PIC单片机串行口及串行通信技术.pdf

第7章PIC18FXX2串行口及串行通信技术 ?教学目标 串行通信基本知识 串行口及应用 PIC18FXX2与PC机间通信软件的设计

本章知识点概要 ? 1.什么是串行通信，串行通信有什么优点？ ? 2.串行通信协议 ? 3.什么是波特率？ ? 4.PIC18FXX2中的串行口工作方式及应用 ? 5.PIC18FXX2点对点通信 ?针对PIC18FXX2串行口而言，概括为以下问题： 1、波特率设计，初始化SPBRG 2、设定通信协议（工作方式选择，SYNC） 3、如何启动PIC18FXX2接收、发送数据？ 4、如何检查数据是否接收或发送完毕？

7.1 7.1 串行通信基本知识串行通信基本知识 ?在实际工作中，计算机的CPU 与外部设备之间常常要进行信息交换，一台计算机与其他计算机之间也要交换信息，所有这些信息交换均可称为通信。 ?通信方式有两种，即并行通信和串行通信。 ?采用哪种通信方式?----通常根据信息传送的距离决定例如，PC 机与外部设备（如打印机等）通信时，如果距离小于30 m ，可采用并行通信方式；当距离大于30 m 时，则要采用串行通信方式。PIC18FXX2单片机具有并行和串行二种基本通信方式。

并行通信 ?并行通信是指数据的各 位同时进行传送（发送 或接收）的通信方式。 ?优点：传送速度快； ?缺点：数据有多少位， 就需要多少根传送线。 ?例如，右图PIC18FXX2 单片机与外部设备之间 的数据传送就属于并行 通信。

串行通信 ?串行通信是指数据一位(bit)一位按顺序传送的通信方式。?优点：只需一对传输线（利用电话线就可作为传输线），大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信； ?缺点：传送速度较低。假设并行传送N位数据所需时间为T，那么串行传送的时间至少为N*T，实际上总是大于N*T。 接收设备发送设备 D2 D1 D0 D3 D7 D6 D5 D4

微机接口与通信作业

《微机接口与通讯》平时作业 1.从微型计算机的结构分析微处理器与存储器及I/O 的关系，并说明总线结构的优点。答：微型计 算机是以微处理器即CPU 为核心，系统总线连接内存储器和I/O 接口电路而构成的。微型计算机采用了总线结构，这种结构可以使得系统内部各部件之间的相互关系变为各部件之间面向总线的单一关系。 2.从计算机应用角度分析不同结构、规模、表现形式的微型计算机的应用目标以及性能指 标。 答：8 位机，在80年代初期和中期使用。字符、数字信息，适合于一般的数据处理。16 位机，可进行大量的数据处理的多任务控制。32 位机，除用于过程控制、事务处理、科学计算等领域、多媒体处理以及计算机辅助设计、计算机辅助制造等。单片机，体积小、功耗低，主要应用于智能仪器仪表以及其它控制领域。个人计算机，适用于家用、商用、教育等各种应用领域。工程工作站是一种微型化的功能强大的计算机，有速度快、内存大等特点，又有小巧灵活、轻便价廉等优点。 3. 阐述并比较8086、80286、80386、80486、Pentium CPU 的内容结构。 答： 80286:四个独立的处理部件，即执行部件EU、总线部件BU、指令部件IU和地址部件 AU 。采用流水线作业方式，使各部件能同时并行地工作。 80386:由六部分组成，即总线接口部件、指令译码部件、执行部件、分段部件和分页部件。 80486:基本沿用80386 的体系结构，由8 个基本部件组成:总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、执行部件、控制部件、存储管理部件、高速缓存部件和高性能浮点处理部件。 Pentium:采用了许多过去在大型机中才采用的技术，迎合了高性能微型机系统需要，其主要体现在超标量流水线设计、双高速缓存、分支预测、改善浮点运算等方面。 4.阐述指令周期、总线周期、时钟周期的相互关系，并举若干条8086CPU 机器指令的执 行过程来说明上述三种周期。 答：时钟周期是微处理器动作处理的最小时间单位，一个总线周期由若干个时钟周期所组成。一个指令周期通常由若个总线周期所组成，对于读取指令代码，就是一个存储器读总线周期。将微处理器内部累加器中的值写入指定存储器单元中，执行这条指令可能就需要二个总线周期：读总线周期和写总线周期。 读总线周期：写总线周期： T1 ：提供地址T1 ：提供地址 T2 ：读信号有效T2 ：写信号有效 T3 ：数据有效T3 ：数据有效 T4 ：读操作结束T4 ：写操作结束 5.给出8086CPU 处于最小模式时的CPU 子系统结构图，并说明组成CPU 子系统的各芯片的功 能。 答：结构图如下

MCS-51单片机串行接口

第七章MCS-51单片机串行接口 第一节串行通信的基本概念 (一)学习要求 1．掌握串行通信的基本概念。 2. 掌握异步通信和同步通信的区别。 （二）内容提要 一：基本概念及分类 串行通信是将数据的各位一位一位地依次传送。适合于计算机之间、计算机与外部设备之间的远距离通信。 串行通信从传输方式分为： 单工方式、半双工方式、全双工方式。 从接收方式来说，串行通信有两种方式： 异步通信方式、同步通信方式。 二：串行口的功能 MCS－51单片机中的异步通信串行接口能方便地与其他计算机或传送信息的外围设备（如串行打印机、CPU终端等）实现双机、多机通信。 串行口有4种工作方式，见表7－1。方式0并不用于通信，而是通过外接移位寄存器芯片实现扩展并行I／O接口的功能。该方式又称为移位寄存器方式。方式1、方式2、方式3都是异步通信方式。方式1是8位异步通信接口。一帧信息由10位组成，其格式见图7－2a。方式1用于双机串行通信。方式2、方式3都是9位异步通信接口、一帧信息中包括9位数据，1位起始位，1位停止位，其格式见图７－2b。方式2、方式3的区别在于波特率不同，方式2、方式3主要用于多机通信，也可用于双机通信。 表7-1 （三）习题与思考题 １、什么是并行通信？什么是串行通信？各有何优缺点？ 答：并行通信指数据的各位同时传输的通信方式，串行通信是指各位数据逐位顺序传输的通信方式。 ２、什么是异步通信？什么是同步通信？各有何优缺点？ ３、什么是波特率？某异步串行通信接口每分钟传送1800个字符，每个字符由11位组成，请计算出传送波特率。 第二节MCS-51串行接口的组成 (一)学习要求

接口与通信习题参考问题详解

习题一 1.什么是接口？ 接口就是微处理器CPU与外部世界的连接部件，是CPU与外界进行信息交换的中转站。 2.为什么要在CPU与外设之间设置接口？ 在CPU与外设之间设置接口主要有4个原因： （1）CPU与外设二者的信号不兼容，包括信号线的功能定义、逻辑定义和时序关系 （2）CPU与外设的速度不匹配，CPU的速度快，外设的速度慢 （3）若不通过接口，而由CPU直接对外设的操作实施控制，会使CPU处于穷于应付与外设打交道之中，大大降低CPU的效率 （4）若外设直接由CPU控制，会使外设的硬件结构依赖于CPU，对外设本身的发展不利。 3.接口技术在微机应用中起的作用？ 随着计算机技术的高速发展，计算机的应用越来越广泛。然而，在微机系统中，微处理器的强大功能必须通过外部设备才能实现，而外设与微处理器之间的信息交换和通信又是靠接口来实现的，所以，接口技术成为了一门关键技术，它直接影响微机系统的功能和微机的推广应用。 4.接口电路的硬件一般由哪几部分组成？ 接口电路的硬件一般由以下几部分组成： （1）基本逻辑电路：包括命令寄存器、状态寄存器和数据缓冲寄存器，是接口电路中的核心 （2）端口地址译码电路：实现设备的选择功能 （3）供选电路：根据不同任务和功能要求而添加的功能模块电路。 5.接口电路的软件控制程序一般包括哪几部分？ 接口电路的软件控制程序一般包括以下的程序段，各部分程序是相互渗透、融为一体的： （1）初始化程序段：对可编程接口芯片进行初始化编程 （2）传送方式处理程序段：不同的传送方式（查询、中断、DMA方式）程序段不同 （3）主控程序段：完成接口任务的程序段 （4）程序终止与退出程序段：程序退出前对接口电路中硬件进行保护的程序段 （5）辅助程序段：人－机对话、菜单等 6.接口电路的结构有哪几种形式？ 接口电路的结构主要有四种： （1）固定式结构：不可编程的接口电路，结构简单、功能单一、固定 （2）半固定式结构：由PAL或GAL器件构成的接口电路，功能和工作方式可以通过改写部的逻辑表达式来改变，但逻辑表达式一旦烧入芯片，其功能和工作方式就固定下来了 （3）可编程结构：其功能和工作方式可由编程指定，使用灵活、适应面广，且种类繁多 （4）智能型结构：芯片本身就是一个微处理器，外设的全部管理都由智能接口完成，如I/O处理器I0809或通用单片机 7.CPU与接口之间有哪几种传送数据的方式？它们各应用在什么场合？ CPU与接口之间的数据传送方式主要有查询方式、中断方式和DMA方式： （1）查询方式：主要用于CPU不太忙且传送速度不高的情况下。无条件传送方式作为查询方式的一个特例，主要用于对简单I/O设备的控制或CPU明确知道外设所处状态的情况下。 （2）中断方式：主要用于CPU的任务比较忙的情况下，尤其适合实时控制和紧急事件的处理 （3）DMA方式（直接存储器存取方式）：主要用于高速外设进行大批量数据传送的场合。 习题二 8.什么是端口？ 端口是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器。 9.I/O端口的编址方式有几种？各有何特点？ I/O端口的编址方式有两种——统一编址方式（存储器映象方式）和独立编址方式（I/O映象方式、专用I/O 指令方式） （1）统一编址方式：从整个寻址空间中划出一部分给I/O设备，其余的给存储器，通过地址码区分操作对象是存储器还是I/O，二者的地址码不重叠。这种方式的优点是①I/O端口的编址空间大，且易于扩展②I/O指令丰富、功能齐全；缺点是①存储器的地址空间减少，达不到系统最大的寻址空间②I/O指

RS-232实现单片机与PC间的串行通信

内容提要 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD 等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺

串行通信技术-模拟信号转换接口

微机原理与应用实验报告6 实验9 串行通信技术 实验10A 模拟信号转换接口 实验报告

实验九串行通信技术 一、实验目的 1. 了解异步串行通信原理； 2. 掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法； 二、实验任务 1. 了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能，掌握串口助手的使用 （1）利用PC机的串口助手程序控制串口，实现串口的自发自收功能 为实现PC串口的自发自收功能，须现将实验板上的扩展板去下，并将单片机板上的BRXD和BTXD用杜邦线进行短接，连接图如下所示： 由此可以实现PC串口的自收自发功能。 （2）思考题：异步串行通信接口的收/发双方是怎么建立起通信的 首先在异步通信中，要求接收方和发送方具有相同的通信参数，即起始位、停止位、波特率等等。在满足上面条件的情况下，发送方对于每一帧数据按照起始位数据位停止位的顺序进行发送，而接收方则一直处于接受状态，当检测到起始位低电平时，看是采集接下来发送方发送过来的数据，这样一帧数据（即一个字符）传送完毕，然后进行下一帧数据的接受。这样两者之间就建立起了通信。 2. 查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信 （1）硬件连接图

（2）C语言程序 采用SMCLK=1.0MHz时，程序如下：

其中SMCLK=1MHz，波特率采用的是9600，采用低频波特方式，则N=1000000/9600=104.1666…，故UCA0BR1=0，UCA0BR0=104，UCBRS=1； 当采用外部晶振时，时钟采用默认设置即可，程序如下：

也是采用了低频波特率方式，所以关于波特率设置的相关计算和上面是一样的。 （3）思考：如果在两个单片机之间进行串行通信，应该如何设计连线和编程？ 由于在上面的连线中将单片机上的P1.2和BRXD相连，P1.1和BTXD相连，所以若要在两个单片机之间进行通信，首先应该将两个单片机的P1.2和P1.1交叉相连，并根据上面的程序进行相同的关于端口和波特率相关的设置即可实现两个单片机之间的通信。 3. （提高）利用PC机RS232通信接口与单片机之间完成串行通信 （1）硬件连接图 在实验时，采用了将PC机的串口com1直接连接至MSP430F149的孔型D9连接器上，G2553单片机的输出引脚P1.1和P1.2分别与F149单片机上的URXD1和UTXD1相连接，连接图如下所示：

计算机接口与通信习题答案

第一章 1.答：接口，是指计算机和其他设备之间的物理和逻辑系统的连接结构。它用于解决计算机和相关设备的硬件连接及信息联通的问题。 2.答：计算机传送控制信息、状态信息和数据信息。传送的方式有无条件传送方式、有条件传送方式、中断传送方式、DMA传送方。 3.答：计算机的硬接口有专门的集成式电路组成，可分为系统内部部件接口芯片、串并行数据传送接口芯片和外部设备接口芯片。它们用于CPU和各种部件或外部设备进行数据交换。 7.答：串口进行通信的方式有两种：同步通信方式和异步通信方式。同步通信方式要求通信双方以相同的时钟频率进行，而且准确协调，通过共享一个单个时钟或定时脉冲源保证发送方和接收方的准确同步，效率较高；异步通信方式不要求双方同步，收发方可采用各自的时钟源，双方遵循异步的通信协议，以字符为数据传输单位，发送方传送字符的时间间隔不确定，发送效率比同步传送效率低。 查阅资料： 8254的引脚功能 8254芯片由数据总线缓冲器、读/写控制逻辑、控制字寄存器和3个计数器通道组成。3个计数器通道和控制字寄存器通过内部总线相连，内部总线再经缓冲器与CPU数据总线相接。 控制字寄存器是8位只写寄存器，用于存放由CPU写入芯片的方式选择控制字或命令字，由它来控制8254中各计数器通道的工作方式。 3个计数器通道相互间是完全独立的，但结构和功能完全相同。每个通道的内部结构大体如图8.1所示，只是其中的控制字寄存器并非每个通道各有一个，而是3个通道共用一个。当写入控制字时，将同时清除计数初值寄存器的内容。计数工作单元(CE)和计数初值寄存器(CR)、输出锁存器(OL)均为16位，而内部总线的宽度为8位，因此CR的写入和OL的读出都必须分两次进行。若在初始化时只写入CR的一个字节，则另一个字节的内容保持为0。CE是CPU不能直接读/写的，需要修改其初值时，只能通过写入CR实现；需要读CE的当前内容时，必须先写入读回命令，将CE的内容锁存于OL，然后再读出OL内容。经锁存后的OL内容将一直保持至CPU读出时为止。在CPU读出OL之后，OL又跟随CE变化。状态寄存器保持有当前控制字寄存器的内容、输出状态以及CR内容是否已装入CE的指示状态，同样必须先锁存到状态锁存器，才允许CPU读取。(8253中没有状态寄存器和状态锁存器，这是8254和8253的主要区别之一)。OUT、CLK和GA TE的作用已在前面说明过，它们是每个通道和外界联系的引脚信号。当某通道用作计数器时，应将要求计数的次数预置到该通道的CR中，被计数的事件应以脉冲方式从CLKi端输入，每输入一个计数脉冲，计数

MAX485实现PC机与单片机之间的串行通讯

利用MAX485实现PC机与单片机之间的串行通讯 摘要介绍一种RS－485接口芯片MAX485，利用此芯片可以很方便地实现PC机与单片机之间的串行通讯，同时给出PC机与单片机实现多点通讯的实例。 关键词RS－485串行通讯多点通讯 随着数据采集系统的广泛应用，通常由单片机构成的应用系统，如仪器仪表、智能设备等，都需要与PC机之间交换数据，实现与PC机之间的通讯功能，以充分发挥PC和单片机之间的功能互补，资源共享的优势。以往常用的RS－232协议在很大程度上已不能满足设计的要求，如传输速率慢，传输距离短，传输信号易受外界的干扰等缺点。本文介绍一种性能优越的RS－485接口芯片，以及如何利用此芯片实现单片机与PC机之间的远程通讯，并讨论将其功能进行扩充，实现PC机管理单片机阵列的功能。 1 RS－485协议简介及MAX485芯片介绍 由于RS－232的种种缺点，新的串行通讯接口标准RS－449被制定出来，与之相对应的是RS－485的电气标准。RS－485是美国电气工业联合会(EIA)制定的利用平衡双绞线作传输线的多点通讯标准。它采用差分信号进行传输；最大传输距离可以达到1.2 km；最大可连接32个驱动器和收发器；接收器最小灵敏度可达±200 mV；最大传输速率可达2.5 Mb/s。由此可见，RS－485协议正是针对远距离、高灵敏度、多点通讯制定的标准。 MAX485接口芯片是Maxim公司的一种RS－485芯片。 采用单一电源+5 V工作，额定电流为300 μA，采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平转换为RS －485电平的功能。其引脚结构图如图1所示。从图中可以看出,MAX485芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只

(整理完)微机接口技术专升本作业题参考答案201611月.doc.jsp剖析

东北农业大学网络教育学院 微机接口技术作业题参考答案 作业题一答案 一、基础知识 1：分别写出P3端口的第二功能。 1：答：P3.0 串行通信口的数据接收线 P3.1 串行通信口的数据发送线 P3.2 外部中断0 P3.3 外部中断1 P3.4 定时/计数器0外部输入端 P3.5 定时/计数器1外部输入端 P3.6 外部数据存储器写选通输出 P3.7 外部数据存储器读选通输出 2：位地址的08H,是字节地址（21H ）的bit7—bit0中的（D0位）。 3：51单片机哪几部分组成？至少答出4个部分的名称。 3：答：中央处理器(CPU)、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、I/O口、定时器/计数器(T/C), 串行口等 4：89C51片内RAM一共有（128）个Byte，其中，从（00H）到（1FH）为寄存器组区；从（20H ）到（2FH）为可位寻址区。特殊功能寄存器SFR的地址从（80H ）到（FFH ）。 5：51单片机内有（2）个定时器，分别为（T0）和（T1），与定时器有关的寄存器有（TMOD,TCON,TH1,TL1,TH0,TL0）。定时器还可以作为（计数器） 6：答:保持SCL为“高”电平，SDA由“高”变“低”表达“起始” 保持SCL为“高”电平，SDA由“低”变“高”表达“结束” 保持SCL为“低”电平，SDA由“高”变“低”表达“0” 保持SCL为“低”电平，SDA由“低”变“高”表达“1” 7：串行通信的发送引脚符号为（P3.1），接收符号为（P3.0），发送之前必须等待上一字节发送完成，其标志是（TI）为1；而接收到一个完整的字节时，标志（RI）将为1。 8：写出各个中断源的名称，入口地址。 8：答：外部中断0 0003H 定时器T0中断000BH 外部中断1 0013H 定时器T1中断001BH 串行口中断0023H 9：位变量RS1,RS0的作用是选择（寄存器组）。 10：并行总线由（地址总线）、（数据总线）和（控制总线）组成。其中控制线主要是（PSEN,ALE,WR,RD）。SPI串行总线分别由（串行输出线SO）、（串行输入线SI）、（串行时钟SCK）和（片选CS）组成。由（CS）的下降沿确定位串的起始点。 二、1：分别列出传送指令、算术指令、逻辑指令和转移指令。 1：答：MOV , ADD ,CPL , AJMP 2：指出下列指令的寻址方式：

MCS-51单片机串行口工作方式与波特率计算举例

MCS-51单片机串行口工作方式与波特率计算举例 1）方式0 方式0是外接串行移位寄存器方式。工作时，数据从RXD串行地输入/输出，TXD 输出移位脉冲，使外部的移位寄存器移位。波特率固定为fosc/12（即，TXD每机器周期输出一个同位脉冲时，RXD接收或发送一位数据）。每当发送或接收完一个字节，硬件置TI=1或RI=1，申请中断，但必须用软件清除中断标志。 实际应用在串行I/O口与并行I/O口之间的转换。 2）方式1 方式1是点对点的通信方式。8位异步串行通信口，TXD为发送端，RXD为 接收端。一帧为10位，1位起始位、8位数据位（先低后高）、1位停止位。波特率由T1或T2的溢出率确定。 在发送或接收到一帧数据后，硬件置TI=1或RI=1，向CPU申请中断；但必须用软件清除中断标志，否则，下一帧数据无法发送或接收。 （1）发送：CPU执行一条写SBUF指令，启动了串行口发送，同时将1写入 输出移位寄存器的第9位。发送起始位后，在每个移位脉冲的作用下，输出移位寄存器右移一位，左边移入0，在数据最高位移到输出位时，原写入的第9位1的左边全是0，检测电路检测到这一条件后，使控制电路作最后一次移位，/SEND 和DATA无效，发送停止位，一帧结束，置TI=1。 （2）接收：REN=1后，允许接收。接收器以所选波特率的16倍速率采样RXD 端电平，当检测到一个负跳变时，启动接收器，同时把1FFH写入输入移位寄存器（9位）。由于接、发双方时钟频率有少许误差，为此接收控制器把一位传送时间16等分采样RXD，以其中7、8、9三次采样中至少2次相同的值为接收值。接收位从移位寄存器右边进入，1左移出，当最左边是起始位0时，说明已接收8位数据，再作最后一次移位，接收停止位。此后： A、若RI=0、SM2=0，则8位数据装入SBUF，停止位入RB8，置RI=1。

(完整版)51单片机串行通信课程设计

****************** 实践教学 ****************** XXXXXX大学 XXXXXXXX学院 XXX年XXXX季学期 《XXXXXX课程设计》 题目：51单片机双机串行通信设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩：

摘要 通信技术根据传输方式的不同，分为串行通信和并行通信，而单片机在现代通信中非常实用。本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统，实现单片机双机串行通信。通信的结果用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示。两个单片机之间采用RS232接口标准进行双机通信。在通信过程中，使用通信协议进行通信，实现两个单片机之间串行异步通信。 关键词：51单片机，串行通信，RS-232接口；

目录 前言 (1) 第一章基本原理 (2) 第二章系统分析 (3) 2.1单片机 (3) 2.2 串行通信 (3) 2.3 RS-232接口标准 (5) 第三章系统设计及系统调试 (9) 3.1 设计方案 (9) 3.2 硬件设计 (9) 3.3 软件设计 (12) 3.4 联合调试 (20) 总结 (21) 参考文献 (22)

前言 近年来，在自动化控制和智能仪器仪表中, 单片机的应用越来越广泛。虽然MCS 单片机内部包含有丰富的硬件资源,但是对于一些复杂的单片机应用系统来说, 光靠单个的单片机资源远远不能满足系统要求, 通常需要对单片机进行外部扩展。例如扩展I/O 口, 扩展存储器, 扩展定时/计数器等, 更有甚者还需要扩展单片机。那么一个应用系统就可能用到了两个或两个以上的单片机, 而这些单片机就需要通过互联来实现彼此间的数据通信。MCS 单片机具有串行口, 利用串行口实现数据通信。根据单片机端口内部的结构特点, 这些端口的端口线可以直接相连, 从而使两个单片机之间并行通信不用另外的硬件电路设备。设计时, 也可以根据不同的使用要求采用不同的并行连接方法。 51单片机的开发除了硬件支持外，同样离不开软件。用汇编语言或C语言等高级语言编写的源程序必须转换为机器码才能被执行。目前十分流行的是Keil 8051 C编译器。它提供了集成开发环境，包括C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和仿真调试器。利用Keil C uVision编写的程序可直接调用编译器编译，连接后可直接运行。学生结合自己的实际情况，选择适合的方法来完成51单片机与PC机的串口通信。该题目概括了《通信原理》、《单片机原理》等课程的主要知识点，让人们对当代通信技术有一定程度的了解，知道我们是怎么利用单片机来进行串行通信的。

RS485串行通信电路设计

RS485串行通信接口电路的总体设计 在电参数仪的设计中，数据采集由单片机AT89C52负责，上位PC机主要负责通信（包括与单片机之间的串行通信和数据的远程通信），以及数据处理等工作。在工作中，单片机需要定时向上位PC机传送大批量的采样数据。通常，主控PC机和由单片机构成的现场数据采集系统相距较远，近则几十米，远则上百米，并且数据传输通道环境比较恶劣，经常有大容量的电器（如电动机，电焊机等）启动或切断。为了保证下位机的数据能高速及时、安全地传送至上位PC机，单片机和PC机之间采用RS485协议的串行通信方式较为合理。 实际应用中，由于大多数普通PC机只有常用的RS232串行通信口，而不具备RS485通信接口。因此，为了实现RS485协议的串行通信，必须在PC机侧配置RS485/RS232转换器，或者购买适合PC机的RS485卡。这些附加设备的价格一般较贵，尤其是一些RS485卡具有自己独特的驱动程序，上位PC机的通信一般不能直接采用WINDOW95/98环境下有关串口的WIN32通信API函数，程序员还必须熟悉RS485卡的应用函数。为了避开采用RS485通信协议的上述问题，我们决定自制RS485/RS232转换器来实现单片机和PC机之间的通信。 单片机和PC机之间的RS485通信硬件接口电路的框图，如下图1所示。 从图1可看出，单片机的通信信号首先通过光隔，然后经过RS485接口芯片，将电平信号转换成电流环信号。经过长距离传输后，再通过另一个RS485接口芯片，将电流环信号转换成电平信号。 图1单片机与PC机之间的RS485通信硬件接口电路的框图(略) 该电平信号再经过光电隔离，最后由SR232接口芯片，将该电平信号转换成与PC机RS232端口相兼容的RS232电平。由于整个传输通道的两端均有光电隔离，故无论是PC机还是单片机都不会因数据传输线上可能遭受到的高压静电等的干扰而出现“死机”现象。 2接口电路的具体设计 2-1单片机侧RS485接口电路的设计 单片机侧RS485接口电路如图2所示。 AT89C52单片机的串行通信口P3 0（RXD）和P3 1（TXD）的电平符合TTL/CMOS标准（逻辑“0”的电平范围为0V～0.8V,逻辑“1”的电平为2 4V～VCC）,它们首先通过光电隔离器件6N137隔离，以保护单片机不受传输通道的干扰影响，其中T01和?T02是为了增加光隔输入端的驱动能力。光隔6N137的左侧电源与单片机相同，右侧必须采用另一组独立的＋5V电源，且两组电源不能供电。 图2单片机侧RS485接口电路

51单片机的串行接口

51单片机的串行接口 串行接口的一般概念 单片机与外界进行信息交换称之为通讯。 8051单片机的通讯方式有两种： 并行通讯:数据的各位同时发送或接收。 串行通讯:数据一位一位顺序发送或接收。参看下图： 串行通讯的方式 异步通讯：它用一个起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束。其每帧的格式如下： 在一帧格式中，先是一个起始位0，然后是8个数据位，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（可以省略），最后是停止位1。用这种格式表示字符，则字符可以一个接一个地传送。 在异步通讯中，CPU与外设之间必须有两项规定，即字符格式和波特率。字符格式的规定是双方能够在对同一种0和1的串理解成同一种意义。原则上字符格式可以由通讯的双方自由制定，但从通用、方便的角度出发，一般还是使用一些标准为好，如采用ASCII标准。 波特率即数据传送的速率，其定义是每秒钟传送的二进制数的位数。例如，数据传送的速率是120字符/s，而每个字符如上述规定包含10数位，则传送波特率为1200波特。 同步通讯：在同步通讯中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，占用了时间；所以在数据块传递时，为了提高速度，常去掉这些标志，采用同步传送。由于数据块传递开始要用同步字符来指示，同时要求由时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件较复杂。 通讯方向：在串行通讯中，把通讯接口只能发送或接收的单向传送方法叫单工传送；而把数据在甲乙两机之间的双向传递，称之为双工传送。在双工传送方式中又分为半双工传送和全双工传送。半双工传送是两机之间不能同时进行发送和接收，任一时该，只能发或者只能收信息。 2．8051单片机的串行接口结构 8051串行接口是一个可编程的全双工串行通讯接口。它可用作异步通讯方式（UART），与串行传送信息的外部设备相连接，或用于通过标准异步通讯协议进行全双工的8051多机系统也可以通过同步方式，使用TTL或CMOS 移位寄存器来扩充I/O口。 8051单片机通过引脚RXD（P3.0，串行数据接收端）和引脚TXD（P3.1，串行数据发送端）与外界通讯。SBUF是串行口缓冲寄存器，包括发送寄存器和接收寄存器。它们有相同名字和地址空间，但不会出现冲突，因为它们两个一个只能被CPU读出数据，一个只能被CPU写入数据。 串行口的控制与状态寄存器 串行口控制寄存器SCON 它用于定义串行口的工作方式及实施接收和发送控制。字节地址为98H，其各位定义如下表：

基于双工方式的PC机与单片机之间的串行通信实现

基于双工方式的PC机与单片机之间的 串行通信实现 作者：陈冬梅梁红玉陆冬妹来源：现代电子技术发布时间：2010-11-3 10:04:28 [收藏] [评论] 单片微型计算机简称单片机，它是将中央处理器(CPU)、存储器(RAM，ROM)、定时/计数器和各种接口电路都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。随着计算机技术尤其是单片机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、湿度等参数进行检测和控制。P C机具有强大的监控和管理功能，而单片机则具有快速及灵活的控制特点，通过PC机的RS 232串行接口与外部设备进行通信，是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。因此如何实现PC机与单片机之间的通信具有非常重要的现实意义。针对一些远距离控制或者是危险性比较高的数据采集和控制的应用情况，本文主要介绍一种用双工方式实现PC机与单片机之间的串行通信。 1 设计方案 为了通过串口实现PC机与单片机间的双工通信，可有如下设计方案。 (1)设计方案一：有线传输 此方案是指PC机与单片机之间通过电缆线传输数据。有线传输的优势是性能比较稳定，调试简单，而不足之处在于它的应用范围不够广、性能不够好，而且传输距离受限，这样就大大影响了系统的应用范围。欲了解更多信息请登录电子发烧友网(https://www.sodocs.net/doc/1c18160288.html,) (2)设计方案二：无线传输 此方案是指PC机与单片机通过无线信道传输数据。无线传输的最大优势是应用范围广，受距离约束较小，在一定范围内可以不用考虑距离问题，还可以应用在一些高温、危险的场合。 因此，本文选用无线传输方案通过串口来实现PC机与单片机之间的双工通信。无线传输可以用不同的方式来实现，常用的有红外方式、蓝牙方式，其他的还有射频收发芯片如CC1100，PT2262/2272芯片等。 红外通信是利用950 nm近红外波段的红外线作为传递信息的载体，通过红外光在空中的传播来传递信息，由红外发射器和接收器实现。发射端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，经电光转换电路，驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中。接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，再经解调和译码后恢复出原二进制数字信号。其最大优点是：不易被人发现和截获，保密性强;几乎不会受到电气、天电、人为干扰，抗干扰性强。此外，红外线通信机体积小、重量轻、结构简单、价格低廉。不足之处在于它必 须在视距内通信，且传播受天气的影响。 CCll00是一种低成本真正单片的UHF收发器，为低功耗无线应用而设计。CCll00构建高性能射频无线数据传输技术方案应用无线通讯模块采用透明模式进行通讯，即所收即所发，具有通讯距离远、低功耗、接口灵活等优点，使用者无需编码和控制。CCll00通信距离(视距)大于300 m，而且能隔墙遥控，操作方 便。 综合上述分析，本文介绍的是采用CCll00收发器通过串口来实现PC机与单片机之间的双工无线通信。

微机接口与通信作业

微机接口与通信作业 Modified by JEEP on December 26th, 2020.

《微机接口与通讯》平时作业 1.从微型计算机的结构分析微处理器与存储器及I/O的关系，并说明总线结构的优 点。 答：微型计算机是以微处理器即CPU为核心，系统总线连接内存储器和I/O接口电路而构成的。微型计算机采用了总线结构，这种结构可以使得系统内部各部件之间的相互关系变为各部件之间面向总线的单一关系。 2.从计算机应用角度分析不同结构、规模、表现形式的微型计算机的应用目标以及性 能指标。 答：8位机，在80年代初期和中期使用。字符、数字信息，适合于一般的数据处理。16位机，可进行大量的数据处理的多任务控制。32位机，除用于过程控制、事务处理、科学计算等领域、多媒体处理以及计算机辅助设计、计算机辅助制造等。 单片机，体积小、功耗低，主要应用于智能仪器仪表以及其它控制领域。个人计算机，适用于家用、商用、教育等各种应用领域。工程工作站是一种微型化的功能强大的计算机，有速度快、内存大等特点，又有小巧灵活、轻便价廉等优点。 3.阐述并比较8086、80286、80386、80486、Pentium CPU的内容结构。 答： 80286：四个独立的处理部件，即执行部件EU、总线部件BU、指令部件IU和地址部件AU。采用流水线作业方式，使各部件能同时并行地工作。 80386：由六部分组成，即总线接口部件、指令译码部件、执行部件、分段部件和分页部件。 80486：基本沿用80386的体系结构，由8个基本部件组成：总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、执行部件、控制部件、存储管理部件、高速缓存部件和高性能浮点处理部件。 Pentium：采用了许多过去在大型机中才采用的技术，迎合了高性能微型机系统需要，其主要体现在超标量流水线设计、双高速缓存、分支预测、改善浮点运算等方面。 4.阐述指令周期、总线周期、时钟周期的相互关系，并举若干条8086CPU机器指令的 执行过程来说明上述三种周期。 答：时钟周期是微处理器动作处理的最小时间单位，一个总线周期由若干个时钟周期所组成。一个指令周期通常由若个总线周期所组成，对于读取指令代码，就是一个存储器读总线周期。将微处理器内部累加器中的值写入指定存储器单元中，执行这条指令可能就需要二个总线周期：读总线周期和写总线周期。 读总线周期：写总线周期： T1：提供地址 T1：提供地址 T2：读信号有效 T2：写信号有效 T3：数据有效 T3：数据有效 T4：读操作结束 T4：写操作结束 5.给出8086CPU处于最小模式时的CPU子系统结构图，并说明组成CPU子系统的各 芯片的功能。 答：结构图如下 8084：用于产生系统时钟信号；地址锁存器：用于暂存地址值；数据缓冲器，用于驱动数据。