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接口课程设计 串行口数据发送器下载
weixin_39820535
2019-07-13 11:30:24
接口课程设计报告 串行数据发送器 单片机
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课程设计
串行口
数据
发送器
接口
课程设计
报告 串行
数据
发送器
单片机
计算机原理与
接口
技术
课程设计
.doc
微型计算机原理与
接口
技术
课程设计
课 题 并行通讯的中断设计 学院(部) 电子与控制工程学院 专 业 建筑设施智能技术 班 级 学生姓名 学 号 12 月 24 日至 1 月 6 日共 两 周 指导教师(签字) 2011年 1 月 4 日 摘要 计算机与外部进行信息交换的方式有两种,一种是并行通信,另一种是串行通信。并 行通讯以字节或字为单位进行
数据
传送,两个功能模块间有多位
数据
同时进行
数据
传送 ,速度快,效率高。在系统与外设进行信息交换时,并行通讯起到了重大的作用。 本次
课程设计
主要在于设计出一个利用中断完成并行通讯系统。此系统主要由8086系 统与8255可编程并行
接口
。 此次课设在于培养我们的动手能力与考察我们对书本上的知识掌握的熟练程度。如何正 确的运用8086,8255成为本次实验的关键所在。 关键字:并行通信 8255芯片 目录 一 引言 二 正文 1. 设计方案的论证 2. 硬件的设计 3. 软件的设计 4. 试验及测试情况 三 参考文献 四 附页: 一 源程序清单 二 电路接线图 引言 随着科技的进步,信息化的程度在人们的生活中也越来越得到完善与提高。在计算机中
数据
的传送是交流的基础,因此在计算机中,通讯显得尤其重要。本次的
课程设计
中, 主要考察我们如何运用芯片完成通信。这是我们为我们下一步更加深入的了解微型计算 机与应用微型计算机打下坚实的基础,本次课设有着重大的意义。 本次
课程设计
,我组主要应用的是8255芯片,8086指令系统与等一系列芯片元件进行连 接与实现功能。 设计中,我们将面对一些较为棘手的问题。比如如何正确的进行程序编程,如何合理的 进行各元件之间的连接,如何正确的运用中断信号进行中断指令等等问题。但我们将秉 着正确对待知识的态度,努力研究,抓紧时间完善课设,尽自己最大的努力达到课程设 计的要求。 总而言之,这次
课程设计
对我们的知识要求有着一定的高度与深度。知识上的准备归结 只要有如下三点: 1、总结性地复习8086的中断系统; 2、精通掌握中断控制器8259A的原理和编程; 3、精通掌握串行通讯
接口
芯片8251或并行通讯
接口
芯片8255之一。 正文 一 设计方案的论证 总述:在中断技术的综合应用设计中,为了验证中断在并行或串行通信中的运用,本小 组在认真熟悉掌握课本内容后,积极四处查找有关资料,尽量充分准备,以力求在现有 的知识水平下深刻理解,小组成员多次交流自己所掌握的知识和设计理念。灵活运用在 众多方案中择优选取合适的式样验证方案。 方案一 并行
接口
是实现并行通信的
接口
。其
数据
传送方向有两种:单向传送(只作为输入口或 输出口),双向传送(皆可作为输入口,也可作为输出口)。而并行
接口
可以很简单, 如锁存器或三态门;也可以很复杂,如可编程
接口
芯片。本次使用的8255是Intel公司生 产的为X86系列CPU配套的可编程并行
接口
芯片。所谓可编程,就是通过软件的方式来设 定芯片的工作方式。8255的通用性较强,使用灵活,是一种典型的可编程并行
接口
。本 次试验设计也可采用模拟打印机的工作过程来表示由8255输出的8086发送来的
数据
。 方案二 Intel 8250是专用于异步通信的可编程串行
接口
芯片,具有很强的串行通信能力和灵活的可编 程性能,在微机中的运用极为广泛。运用8086CPU与8250 及部分外设验证其可进行串行通信,如示波器,LED灯等来表示由8250输出的8086发送来 的
数据
。已达到串行通信的目的。 方案三 由于proteus 在仿真8086中对8259A的支持不完善,因此可以考虑绕开8259而使用不可屏蔽中断来完成
数据
传送。故在这种设计中使用不可屏蔽中断来完成 并行通讯的中断设计,而且在8086的NMI端接入由一个开关控制的高电平,每按下一次产 生一个中断,其中8086作为CPU而8255作为并行通信的
接口
其中外设使用黄色LED灯且在 其输出线上并接一个七段数码管,以显示每次中断后8255 所输出的数值。 最终方案选择 通过比较以上三个方案的各种难易程度,及小组成员知识水平的掌握程度,以及对查阅 的方案的权衡比较。方案一中只有8255与8086的链接使用但是过于简单不足一完整的表 现并行通行,方案二中使用8250,而小组成员对此芯片的掌握不如对8255的掌握使用, 且为串行通信使用过程较为复杂,程序设计不易进行故放弃8250串行通信的设计,方案 三 明显方案三较为成熟明显,程序设计思路清晰,且并行通信的掌握较为成熟,故选用方 案三,来实现并行通讯的中断设计的方案。 二 硬件的设计 1.主要应用器件参数与功能介绍 (1)8086CPU的外部引脚及功能 A16-A19/S3- S6:地址,状态复用的引脚,三态输出。在8086执行指令的过程中,某一时刻从这4个引 脚上送出地址的最高
Python基础视频课程第三部分
Paul Deitel讲授的Python基础视频课程是一个面向代码的Python演示课程,Python是当今世界上最流行、发展最迅速的语言之一。从单个代码段到完整的脚本,通过丰富的实际代码示例,Paul演示了如何使用交互式IPython解释器和Jupyter Notebook编写Python代码。你会很快熟悉Python语言、它的常用编程方法、关键的Python标准库模块以及一些流行的开源库。在每一部分最后的“
数据
科学介绍”视频中,Paul为后面的课程奠定了基础。在后面的那些高阶课程中,他会介绍当今最吸引人的前沿计算技术,包括自然语言处理、Twitter®
数据
挖掘来完成情感分析、使用IBM® Watson™的认知计算、使用分类和回归的有监督学习、使用聚类的无监督学习、通过深度学习和卷积神经网络实现计算机视觉、通过使用循环神经网络的深度学习完成情感分析、使用Hadoop®、Spark™ streaming、NoSQL
数据
库和物联网实现大
数据
应用。1111MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0
单片机与PC机串行通信综合
课程设计
.doc
目 录 1 选题 1 1.1选题背景 1 1.2设计任务 1 2 整体通信设计 2 2.1 总体方框图 2 2.2 通信过程分析 3 2.3 通信方式的选择 3 3 硬件电路的设计 5 3.1 AT89C52单片机引脚及其说明 5 3.2 MAX232芯片引脚及其说明 6 3.3 DB9及其说明 7 3.4 数码显示、驱动电路及说明 9 4 PC端软件设计 10 4.1 用户界面设计 10 4.2 程序设计 10 5 原理总图 13 6 元器件清单 14 7 调试 15 7.1 调试过程 15 7.2 调试结果 15 8 小结和设计体会 17 9 单片机程序 18 参考文献 21 1 选题 1.1选题背景 在各种单片机应用系统的设计中,如智能仪器仪表、各类手持设备、GPS接收器等, 常常遇到计算机与外界的信息交换,即通讯。通信的基本方式可分为并行通信与串行通 信两种。 目前,在许多单片机应用系统中,上、下位机分工明确,作为下位机核心器件的单片 机往往只负责
数据
的采集和通信,而上位机通常以基于图形界面的Windows系统为操作平 台。 现阶段这种应用的核心便是
数据
通信,它包括单片机和上位机之间、客户端和服务器 之间以及客户端和客户端之间的通信,而在单片机和上位机之间的
数据
通信则是整个系 统的基础。单片机和PC的通信是通过单片机的串口和PC机之间的硬件连接实现。鉴于PC 机具有强大的监控和管理功能,单片机则具有快速以及容易控制的特点,在
数据
量不大 、传输要求不高的情况下,一般都采用给PC机配置的RS- 232标准串行
接口
COM1、COM2等相连接来实现应用系统与PC机之间的
数据
交换。 现今我国工业迅速发展的情况下,对工业中的计算机控制提出了较高的要求。比如在 常见的现场
数据
采集中,对各个采集点需要采集不同的
数据
,比如温度、湿度、压力、 照度,这就需要单片机对计算机发出的不同的指令做出不同的反应,并且返回相应的采 集到的
数据
。这就需要单片机和PC机进行双向
数据
通信。这也是本设计可以应用到的地 方之一。 1.2设计任务 在计算机控制系统中,不可避免的要采用多机进行通信。随着单片机在各个领域的广 泛应用,利用51实验板等单片机系统与PC机RS232串口相连,实现双向
数据
通信。 利用可视化程序设计编制串口调试软件,然后向串口发送"1"、"2"......"8"、"9"、 "0"等字符,实验板收到
数据
后通过数码管显示出来,同时会向PC机反馈显示成功的确认 信号,即在PC机串口调试软件的接收缓冲区内将显示"Display OK!"等字样。 2 整体通信设计 2.1 总体方框图 图2-1 总体方框图 (单片机) 图2-2 总体方框图 (PC端) 2.2 通信过程分析 单片机上电之后显示显示缓存区的
数据
,等待串行中断。串行中断过来的时候,先 判断是接受中断还是发送中断,如果是发送中断,那么把TI清零之后中断返回;如果是 接收中断,那么就进入处理子程序,在处理子程序里面,单片机把接收到的ASCII码形式 的
数据
转换为十六进制的数字,存放到显示缓存区,调用显示子程序在数码管上显示出 接收到的
数据
,再调用发送子程序给PC端软件回送一个确认显示的信号。 2.3 通信方式的选择 一、
数据
通信的传输方式:常用于
数据
通信的传输方式有单工、半双工、全双工和多 工方式。 A. 单工方式:
数据
仅按一个固定的方向传送。因为这种传输方式的用途有限,常用于串 行口的打印
数据
传输与简单系统间的
数据
采集。 B. 双工方式:
数据
可以实现双向传送,但不能同时进行,实际的应用采用某种协议实现 收发开关转换。 C. 全双工方式:允许双方同时进行
数据
双向传送,但一般全双工电路的线路和设备比较 复杂。 D. 多工方式:以上三种传输方式都是同一线路传输一种频率信号,为了充分的利用线路 资源,可通过使用多路复用器或多路集线器,采用频分、时分、或码分复用技术, 即可实现在同一线路上资源共享功能,我们称之为多工传输方式。 二、串行通信的两种通信形式: A. 异步通信 在这种通信方式中,接收器和发射器有各自的时钟,他们的工作是非同步的,异 步通信用一帧来表示一个字符,其内容如下:一个起始位,紧接着是若干个
数据
位, B.同步通信 同步通信格式中,
发送器
和接收器由同一个时钟源控制,为了克服在异步传输中 每传输一帧字符都必须加上起始位和停止位,占用了传输时间的这一缺点。同步通信 常用于传输速率要求较高的场合。 三、 串行
数据
通信的传输速率: 串行
数据
传输率有两个概念,既每秒传送的位数bps(Bit per second)和每秒符号数-波特率(Band rate)。 四、本设计中串行通信的实现 (1)通信协议:PC机首先发送一个
数据
(以ASCII码形式表示的数字),单片机接收到 之后返回一个约定的
数据
(本
单片机多机通信
课程设计
.doc
1设计任务 多机串行通信的设计基本任务 1.设计三个以上单片机实现主从式串行通信的系统,主机发送
数据
到指定站号的从机端 ,也可以群发到所有从机端,并在LED数码管上显示。 2.可通过接在主机上的键盘输入
数据
,通过主机发送到从机。 3.从机也可输入
数据
,并可在查询到主机空闲时将
数据
发送给主机。 4*.从机间可相互通信(从机—)主机(另一从机),通信协议遵从modbus规范。 4@. 其他功能(创新部分) 仿真模块例 2设计方案 2.1设计任务 本文在参考了现在普遍的多机通信系统的基础上,设计了一种基于51单片机STC89C5 1的多机通信系统。在proteus上设计并仿真电路图。进入proteus程序仿真,启动程序系 统,首先主机通过按键选择准备通信的从机,接通后,主机通过矩阵键盘上的数字按键 与从机通信,使从机上的数码管显示对应的数字,以此实现多机通信。如,与2号机通信 并传输"8"这个数字。首先主机从选择从机按键上按"2号机"键,与2号机连通后按下主机 矩阵键盘上的"8"键,对应的2号机数码管上会显示数字"8",证明通信成功。 2.2串行通信简介 串行通信可以分为同步通信和异步通信两类。 同步通信是一种连续串行传送
数据
的通信方式,一次通信只传送一帧信息。这里的信 息帧与异步通信中的字符帧不同,通常含有若干个
数据
字符。它们均由同步字符、
数据
字符和校验字符(CRC)组成。其中同步字符位于帧开头,用于确认
数据
字符的开始。数 据字符在同步字符之后,个数没有限制,由所需传输的
数据
块长度来决定;校验字符有 1到2个,用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。同步通信的缺点是要求发 送时钟和接收时钟保持严格的同步。 异步通信中,在异步通行中有两个比较重要的指标:字符帧格式和波特率。
数据
通常 以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送,通过传输线被接收 设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制
数据
的发送和接收,这两个时 钟源彼此独立,互不同步。接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"(即字符帧 起始位)时,确定发送端已开始发送
数据
,每当接收端收到字符帧中的停止位时,就知 道一帧字符已经发送完毕。 串口通信最重要的参数是波特率、起始位、
数据
位、停止位和奇偶校验。 波特率:是一个衡量通信速度的参数,表示每秒钟传送的bit的个数。 起始位:当通信线上没有
数据
被传送时处于逻辑"1"状态,当发送设备要发送一个数 据时,先发送一个逻辑"0"信号,这个低电平就是起始位,起始位通过通信线传向接收设 备,接收端检测到这个低电平后,就确认开始接收
数据
了。起始位的作用是使通信双方 在传送
数据
前协调同步。
数据
位:是衡量通信中实际
数据
位的参数,当计算机发送一个信息包,实际的
数据
不 会是8位的,标准的值是5、7或8位,如何设置取决于要传送的信息。每个包是指一个字 节,包括开始/停止位、
数据
位和奇偶校验位,由于实际
数据
位取决于通信协议的选取, 术语"包"指任何通信的情况。 停止位:用于表示单个包的最后一位。典型的值为1、1.5和2位,它是一个
数据
的结 束标志,接收端接收到停止位后,通信线路上会回复逻辑"1"的状态,知道下一个起始位 的到来。 奇偶校验位:在串行通信中一种简单的检错方式,有四种方式:偶、奇、高和低。对 于偶和检验的情况,串口会设置检验位,用一个值确保传输的
数据
有偶个或者奇个逻辑 高位。高位和低位不真正的检查
数据
,简单置位逻辑高或者逻辑低校验,这样使得接收 设备能够知道一个位的状态,有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数 据是否不同步。 3.系统硬件设计 3.1
接口
设计 MCS- 51单片机具有多机通信功能,利用它可以构成分布式系统,电路结构如图3.1所示 图3.1电路结构 本设计单片机之间通过串口进行通信,主机通过按键来选择要进行通信的从机,进而 通过按键控制从机的数码管显示数字。 数码管与单片机的连接方式采用并行连接方式。系统设计框图如图3.2所示: 图3.2系统设计框图 3..2主机电路模块设计 3.2.1 单片机简介 AT89C51单片机内部主要由9个部件组成:1个8位中央处理器;4KBFlash存储器;12 8B的
数据
存储器;32条I/O口线;2个定时器/计数器;1个具有6个中断源、4个优先级的 中断嵌套结构;用于多处理机通信、I/O扩展或全双工UART的
串行口
;特殊功能寄存器; 1个片内振荡器和时钟电路。AT89S51系列单片机完全继承了MCS- 51的指令系统,共有111条指令,按其功能可分为五大类:
数据
传送类指令、算术运算类 指令、逻辑运算类指令、控制转移类指令、布尔操作。AT89C51单片机引脚如图3.3所示 。 图3.3AT89C51单片机引脚图 管脚说明: P0口:8位、漏极开路的双向
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