【毕业论文】基于单片机串行通信发射机设计与实现word文档（30页）

单片机引脚图如图所示。

图单片机引脚图各引脚功能如下口是个位双向口。

在访问外部存储器和扩展口时分时进行工作。

在指令前半周期，口作为地址总线低位，在指令后半周期为位数据总线。

口是目录第章选题背景和意义第章任务分析与方案设计第章电路设计电路连接仿真图单片机转换器无线发射电路设计第章软件设计工作地址转换编码单片机串行口结构与数据发送仿真代码第章系统调试系统软件调试系统仿真调试数据测试与误差分析第章总结致谢参考文献第章选题背景和意义目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，今后单片机发展趋势将进步向着化低功耗化低电压化低噪声与高可靠性大容量化高性能化小容量低价格化外围电路内装化和串行扩展技术。

随着半导体集成工艺不断发展，单片机集成度将更高体积将更小和功能将更强，应用也会更广泛。

单片机已成为计算机发展和应用个重要方面，另方面，单片机应用重要意义还在于，它从根本上改变了传统控制系统设计思想和设计方法。

从前必须由模拟电路或数字电路实现大部分功能，现在已能通过单片机来实现了。

这种用软件代替硬件控制技术也称为微控制技术，是对传统控制技术次革命。

在通信领域内，有两种数据通信方式并行通信和串行通信。

随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统发展，通信功能越来越重要。

串行通信是指使用条数据线，将数据位位地依次传输，每位数据占据个固定时间长度。

其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机计算机与外设之间远距离通信。

其特点如下传输线少长距离传送时成本低传输速率低。

因此串行发射应用愈来愈广泛。

而串行通信发射机是串行通信中极为重要基础。

此次设计注重于对单片机串行发射理论理解，明白发射机工作原理，以便以后单片机领域开发和研制打下基础，提高自己设计能力，培养创新能力，丰富自己知识理论，做到理论和实际结合。

本课题重要意义还在于能在进步层次了解单片机工作原理，内部结构和工作状态。

理解单片机接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好利用单片机来做有效设计。

第章任务分析与方案设计基于单片机串行通信发射机系统主要功能就是以单片机为控制芯片，把采集到数据通过串行通信方式进行传送。

本设计中数据采集器采用是个通道位线性模数编码器，给数据加校验码则是采用编程方式来实现，发送方式采用了以无线传输方式来传送串行数据方法，故还需要设计个无线发送电路。

这个系统有如下两个部分硬件电路部分有转换器及接口电路单片机接口电路及转换器与单片机数据线无线数据发射电路。

软件部分是转换器数据采集部分，用软件对转换成数据进行编码，然后将采集到八位数据和转换好编码作为帧通过无线发送模块发送出去。

为了方便电路程序实时修改在本设计中全部采用仿真设计软件。

软件是英国公司出版工具软件是唯将电路仿真软件设计软件和虚拟模型仿真软件三合设计平台，其处理器模型支持和等。

在编译方面，它也支持和等多种编译器。

在本设计中采用来进行电路设计，采用进来软件编写以及编译，最后将编译出程序文件跟进行联合仿真。

第章电路设计电路连接仿真图跟之间数据交换采用并行传输方式，用口读数据，故只需用条连线将口分别与连接即可，另外由于中没有元件库，在本设计中就采用示波器来表示。

综合各芯片引脚分布及功能特点，具体电路连接图如图所示。

图电路连接仿真图单片机本系统采用单片机，是公司单片机系列符号。

公司推出有系列单片机。

其中系列单片机典型机型包括和两个子系列。

在子系列中，主要有三种机型，它们指令系统与芯片引脚完全兼容，只是片内程序存储器有所不同。

单片机引脚图如图所示。

图单片机引脚图各引脚功能如下口是个位双向口。

在访问外部存储器和扩展口时分时进行工作。

在指令前半周期，口作为地址总线低位，在指令后半周期为位数据总线。

口是差分析设置模拟信号输入为恒定电压时，其对应编码为，相对应编码则为。

对于数据码流，用多项式除，可除尽，故此码是个正确编码。

此时从串口输出编码对应电压为，与系统给定电压相差。

对应波形如图所示。

图时输出波形图设置模拟信号输入为恒定电压时，其对应编码为，相对应编码则为。

对于数据码流，用多项式除，可除尽，故此码也是个正确编码。

此时从串口输出编码对应电压为，与系统给定电压相差。

对应波形如图所示。

图恒定时输出波形图设置模拟信号输入为峰值，频率正弦信号时，在时刻其对应编码为，相对应编码则为。

对于数据码流，用多项式除，可除尽，故此码也是个正确编码。

此时从串口输出编码对应电压为，与输入串口测出电压相差。

对应波形如图所示图峰值时输出波形图在这个图中，示波器上显示数据是，而灯是全亮，与数据不符，经分析，是由单片机在处理程序延迟所造成。

在上面两个图中，由于数据是不变，此时延迟没有影响，故灯与示波器上显示数据相同。

综上所述，本系统将模拟量所转换成数字量是存在误差，这是无可避免，这是因为数字量只能无限接近模拟量系统编出码也是正确，此系统可用于传输对传输质量要求较高场合在数据波形和波形之间有段连续高电平，这对传输正确性没有影响，造成这个现象缘故是单片机处理程序时延迟。

第章总结本次设计采用单片机和外围电路构成个系统，该系统能将模拟信号转换成数字信号，并增加校验码来以串行通信方式进行传输。

实现方案是先由画出电路图，再由软件进行写程序并转换为相应机器代码，最后由这两个软件起联合来达到模拟效果。

通过最后仿真基本实现了单片机串行通信，但还存在许多不完善之处采用转换器位数为位，模数转换精度不是很高，但也基本达到要求产生数据格式比较简单，并且采用了同步传输方式，这对接受端得接收时要求有同步时钟。

这个设计包含了软件应用和理论知道，理论知识更是涉及到通信原理单片机模拟电路和数字电路等，这无疑是对我们所学专业知识次考验。

致谢首先，感谢学校能给个让我们锻炼自己动手能力和论文编写能力机会。

可以说这次毕业设计全靠我个人是很难甚至无法完成，在设计过程中，在遇到难题时候，孙老师给予了我相当大帮助。

在此，向孙老师致谢，还要感谢其他向我提供资料和方法同学们。

另外，在这次设计过程中我还找了很多资料，大多数是来自于互联网上，在此也向这些不认识资料提供者们致谢，参考文献李朝青单片机原理及接口技术，北京航天航空大学出版社，求是科技单片机典型模块设计实例导航，人民邮电出版社，赵建领单片机开发与应用技术详解，电子工业出版社，陶亚雄现代通信原理，电子工业出版社，樊昌信通信原理，国防工业出版社瑞典调制检测与编码，电子工业出版社，高效简练单片机实现方法陈松岭循环冗余校验码软件实现孟德红著模拟电子技术基础，高等教育出版社，童诗白主编美，薛晓书单片微机原理及接口技术，西安石油大学黄智伟朱卫华单片机与嵌入式系统应用，南华大学付浩单片机高速串行输出口设计淮阴师范学院武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计论文基于单片机串行通信发射机设计与实现学生姓名学号专业班级指导教师年月作者声明本人声明所呈交论文是我个人在导师指导下进行研究工作及取得研究成果，除了文中特别加以标注地方外，没有任何剽窃抄袭造假等违反学术道德学术规范行为，也没有侵犯任何其他人或组织科研成果及专利。

与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示了谢意。

如本毕业设计论文引起法律结果完全由本人承担。

毕业设计论文成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。

特此声明。

作者专业作者学号作者签名年月日摘要在通信领域内，有两种数据通信方式并行通信和串行通信。

随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统发展，通信功能越来越重要。

因此串行发射应用愈来愈广泛。

串行通信是指使用条数据线，将数据位位地依次传输，每位数据占据个固定时间长度。

其只需要少数几条线就可以在设备间交换信息，但传输速度较低。

故串行通信在低速率长距离通信上非常适用。

而串行通信发射机是串行通信中极为重要基础。

本设计中将采集到模拟信号转换成数字信号后传送至单片机，在单片机通过编程方式来增加位循环冗余码校验校验码以加强数据可靠性，最后单片机再把采集到数据和校验码通过个无线发送器以串行通信方式发送出去。

本论文共分为六个章节。

第章简要阐述了课题研究背景及意义，并对串行通信发射机做了相关介绍第章介绍了系统任务分析和设计方案第章主要介绍了系统电路设计及所需设备及芯片第章对串行通信发射机软件部分做了详细论述，并给出软件设计流程第章分析了系统测试过程及结果第章总结了全文并对课题发展前景做了展望。

关键词单片机串行通信目录第章选题背景和意义第章任务分析与方案设计第章电路设计电路连接仿真图单片机转换器无线发射电路设计第章软件设计工作地址转换编码单片机串行口结构与数据发送仿真代码第章系统调试系统软件调试系统仿真调试数据测试与误差分析第章总结致谢参考文献第章选题背景和意义目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，今后单片机发展趋势将进步向着化低功耗化低电压化低噪声与高可靠性大容量化高性能化小容量低价格化外围电路内装化和串行扩展技术。

随着半导体集成工艺不断发展，单片机集成度将更高体积将更小和功能将更强，应用也会更广泛。

单片机已成为计算机发展和应用个重要方面，另方面，单片机应用重要意义还在于，它从根本上改变了传统控制系统设计思想和设计方法。

从前必须由模拟电路或数字电路实现大部分功能，现在已能通过单片机来实现了。

这种用软件代替硬件控制技术也称为微控制技术，是对传统控制技术次革命。

在通信领域内，有两种数据通信方式并行通信和串行通信。

随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统发展，通信功能越来越重要。

串行通信是指使用条数据线，将数据位位地依次传输，每位数据占据个固定时间长度。

其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机计算机与外设之间远距离通信。

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