【毕业设计】单片机与PC机串行通信系统设计

因此，并行传输主要应用在近距离数据传输中，如连接打印机端口。

并行接口主要使用针接头和针形接头，目前以针形接头为主。

串行接口串行口也是计算机的种标准接口，机般至少有两个串行口和。

串行口不同于并行口，它的数据和控制信息是位接位在根传输线上传送的，这样串行口较并行口能够进行远距离传送信息。

串行口通常使用针形连接器，有些老式则使用针形连接器。

由于与接口间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，要由接收移位寄存器把串行方式转换成并行方式，由发送移位寄存器把并行方式转换成串行方式。

完成这种转换功能的电路叫做通用异步收发机。

串行接口标准目前是机与通信工业中应用最广泛的种串行接口。

被定义为种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。

采用不平衡传输方式，收发端的数据信号是相对信号地。

针串口引脚和针串口引脚定义如表所示。

表针串口引脚个针串口引脚定义针串口针串口针号功能说明缩写针号功能说明缩写数据载波检测数据载波检测接收数据接收数据续表针串口针串口针号功能说明缩写针号功能说明缩写发送数据发送数据数据终端准备数据终端准备信号地信号地数据设备准备好数据设备准备好请求发送请求发送清除发送清除发送振铃指示振铃指示典型的信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在，负电平在在接收数据时，接收器的典型工作电平是和。

串口传输数据只要有接收数据针脚和发送数据针脚就能实现，其连接方式如表所示。

表串口通信连接方式针针针针针针表是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备则需要根据具体情况而定。

控件控件全称为，是公司提供的简化下串行通行编程的控件，它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法。

通过对此控件的属性和事件进行相应编程操作，就可以轻松实现串口通信。

控件处理通信的方式控件通过串行端口传输和接收数据，为应用程序提供串行通信功能。

控件提供两种处理通信的方式事件驱动方式和查询方式。

事件驱动方式事件驱动通信是处理串行端口交互作用的种非常有效地方法。

这种方式下，在事件发生时，如在串口接收缓冲区有字符等，可以利用控件的事件捕获并处理这些通信事件，事件还可以检查和处理通信。

在编程过程中，可以在事件处理函数中加入自己的代码。

这种方法的优点使程序响应及时可靠。

查询方式查询方式实质上还是事件驱动，在有些情况下，这种方式显得更为便捷。

在程序的关键功能后，可以通过检查属性的值来查询事件和，编写自己的程序代码。

控件的主要属性控件很多重要的属性，常用属性的功能如下属性设置并返回通信端口号属性返回并删除接收缓冲区中的数据流属性往传输缓冲区中写数据流属性设置并返回通信端口的状态开或关属性设置并返回波特率奇偶校验数据位和停止位参数属性确定被属性读取的字符数，设置为时，则属性读取缓冲区中的全部数据属性确定用属性读取的数据类型，设置为时，属性通过个返回文本数据，设置为时，属性通过个返回个二进制数据数组。

系统总体设计系统指标设计通信协议设定硬件接口单片输出的电平经电平转换芯片转换成为信号，然后与机互连。

字符格式位起始位，位数据位，位停止位。

通信波特率。

差错校验无奇偶校验。

系统功能设计下位机可以脱机单独工作，并用存储器存储由机传送来的数据，通信时由上位机发出通信请求，要求下位机给出回应。

当单片机无应答时，机将重发通信请求直到下位机给出响应。

传送数据前先发数据数目，接下来发送数据，下位机接收数据并动态显示在数码管上。

总体方案设计单片机内部有个全双工的收发缓冲器，这两个在物理上的接收发射器，即可以接收也可以发射数据，它们共用同个地址。

在串行口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可以方便的设计成标准的接口。

在设计中以机为主机，单片机为从机，通过串行接口构成主从系统，设计其串行通信的基本功能，其系统框图如图所示。

简称是操作系统下简单易学高效的应用软件开发工具。

因其具有面向对象的设计方法，友好的用户界面编程高效数据处理及驱动底层硬件功能强等优点而受到广泛的使用。

系统设计时，机的通信程序使用编写，单片机的程序用汇上的设计变为实际的应用。

当然本设计也存在着很大的问题，比如说功能上相对简单容易出错等，这些问题可以在以后的工作中继续完善。

经过几个月的毕业设，因为计时间和任务的性质的关系，没有完全按照上述的测试方法进行测试，但经过些简单的步骤的测试，证明本设计的串行通信的稳定性与实用性。

在设计的过程中我体会到了过程的快乐和结果的喜悦。

人们常常说不要看重结果，主要是过程，这几个月的过程也让我深深的体会到了自己知识的匮乏和掌握的不牢固为此在将来势必要不断地继续学习与深造，为此不断地完善自我。

参考文献李长林串口通信技术与典型实例北京清华大学出版社，李朝青，刘艳玲，沈怡麟单片机与机网络通信技术北京北京航空航天大学出版社，万福军，潘松峰，刘芳单片机原理系统设计与应用北京清华大学出版社，周志敏，周纪海，纪爱华驱动电路设计与应用北京人民邮电出版社，致谢经过几个月的努力，终于完成了机与单片机的串行通信这个毕业设计。

在此，我要衷心感谢我的指导老师胡建东教授，在整个毕业设计过程中，他给予了我悉心的指导和无私的帮助，同时还要感谢同班的许多同学，我们在相互学习和交流中，解决问题共同进步。

有了这么多的支持和无私帮助，才使我得以顺利完成毕业设计。

衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师及所有任课老师，感谢你们为我们的学习与成才创造的各种条件和付出的辛勤劳动。

室友师兄师姐和身边的朋友们在平时的学习生活中给予了我很大的支持，在此表示衷心的感谢，最后感谢家人，是他们给予我精神上的鼓励生活上的照顾学业上的支持，使我顺利完成大学学业。

附录机事件过程及编程等待回应时间到标志位，为时时间没有到，时时间到变量定义，发送的字符长度写输出缓冲区读输入缓冲区数据请输入数字字符，数据完整性验证输入的数据中存在非数字字符，请重新输入，串行通信口参数设置使用做为串行通信口串口属性设置每次从接收缓冲区读取个字符以字符形式从缓冲区中接受字符清除输入缓冲区清除输出缓冲区打开通行端口串口打开成功，波特率发送握手信号开始发送握手信号时回应标志位为准备握手信号发送握手信号启动应答定时器定时时间到未收到回应信号重发握手信号等待回应收到对方的回应读取并判断是否为规定的联络信号收到正确的回应，发送字符个数和数据发送完数据关闭端口定时间到关闭定时器，设置标志位附录单片机源程序存放接收到的数据个数接收到的数据存放的地址主程序从开始设置堆栈工作于自动重装载方式晶振频率，波特率设置为设置串行口工作于方式定时初始化开定时器开定时器中断开总中断初始时接收数据的个数为数据显示区初始化执行待输出的数据地址处扫描次数存放数码管的位码，显示初始化口输出位码口输出段码指向下个待输出的段码位码左移显示未结束继续本次显示接收握手信号非规定的握手信号应答握手信号等待发送结束等待接受串行传输的字符个数接收字符个数没有收到数据保存新数据的个数将数据存入数据区接收下个字符调用码转段码程序码转换成段码子程序指向待转换的数据放转换个数指向段码表取转换数据清除借位位取数据的段码数据未转换完，继续选用寄存器组新数据送入显示缓冲区定时器中断子程序，实现数据动态显示内层循环未结束退出中断程序外层循环未结束退出中断程序定时时间到执行移位显示操作选用工作寄存器组单元暂存显示缓冲区数据左移位允许移动数据，否则不允许原单元数据放入中退出中断程序，为下次左移做准备将数据区中的数据移动到显示缓冲区的单元将指向的数据区中的数据传送到显示缓冲区指向下个待移动的数据没有全部移入，退出为下次移动做准备不等于时判定大于还是小于等于时不允许小于不允许大于时允许再移选用工作寄存器组段码表空格，撰写日期年月日河南农业大学本科生毕业论文设计题目单片机与机串行通信系统设计学院机电工程学院专业班级电子信息工程级班学生姓名王卫亮高岚指导教师胡建东摘要随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，单片机被广泛应用在工业控制系统中。

单片机具有体积小价格低廉开发应用方便可应用于恶劣工业环境的特点，在分布式控制系统中多采用单片机进行数据采集和现场控制。

由于单片机的计算能力有限，难以进行复杂的数据处理，因此在功能复杂的控制系统中常采上位机下位机系统，单片机用作下位机进行数据采集和设备控制，而机用做上位机进行复杂的数据处理和对单片机的控制。

因此如何实现机与单片机之间的通信具有重要的现实意义。

论文详细介绍了单片机与机通信的软硬件实现。

在硬件设计中，单片机系统与机系统通过串行通信端口进行互连，单片机系统将由机传输过来的数据信息动态的显示在数码管上。

在软件设计中，采用中的通信控件设计上的串口通信程序，在单片机编程上采用接近硬件系统的汇编语言编写通信程序及数据处理程序。

关键词单片机串行通信数码管，目录引言单片机与机串行通信研究背景单片机与机串行通信研究目的和意义论文研究内容串口通信基础理论两种常用接口方式并行接口串行接口串行接口标准控件控件处理通信的方式控件的主要属性系统总体设计系统指标设计通信协议设系统功能设计总体方案设计硬件设计主要芯片简介单电源转换芯片驱动芯片显示器显示器工作原理显示器接口系统设计软件设计机程序设计应用界面设计流程代码实现单片机软件设计仿真调试及结果分析仿真软件简介仿真结果分析界面运行结果单片仿真测试及结果分析结语参考文献致谢附录机事件过程及编程附录单片机源程序引言单片机与机串行通信研究背景近年来，随着科学技术的发展，机以其优越的性价比和丰富的软件资源成为计算机应用的主流机种。

在工业控制中单片机得到广泛的应用，现代化集中管理需要对现场数据进行统计分析制表打印绘图报警等，同时，又要求对现场装置进行实时控制，完成各种规定操作，达到集中管理的目的。

由于单片机的计算能力有限，难以进行复杂的数据处理。

因此在功能比较复杂的控制系统中，通常以机为上位机，单片机为下位机，由单片机完成数据的采集及对装置的控制，而由上位机完成各种复杂的数据处理及对单片机的控制，二者结合，使得单片机的应用已不仅仅局限于传统意义上的自动监测或控制，而形