多机通信技术(论文)-自写通信协议的多机通信.doc

江西理工大学
多机通信技术(论文)
题目:自写通信协议的多机通信
学院:电气工程学院
专业:自动化
班级:091班
学生:
学号: 23
指导教师:

摘 要
通信技术和通信产业20世纪80年代以来发展最快的领域之一。不论是在国际还是在国内都是如此。这是人类进入信息社会的重要标志之一。通信包括人与人之间的语言表达,更包括电子产业中的通信。特别是在在嵌入式行业中,CPU与外设,CPU与CPU之间的信息交换等。在这些通信中,涉及到更种通信协议以及通信方式。包括串行通信:I2C,SPI,UART等,并行通信。本系统是基于PROTEUS软件仿真的UART双向通信,即实现两个80C51单片机的双向通信。
关键词: 80C51,UART双向通信,PROTEUS
第1章系统的总体设计 4
第2章系统硬件模块概述 5
单片机80C51简介 5
硬件结构 5
80C51中断控制系统 6
80C51的串行通信 6
MAX232串行通信接口简介 7
74HC595串行芯片简介 8
第3章系统具体设计概述 9
系统结构流程图 9
系统硬件设计 10
系统软件设计 10
第 4 章系统性能测试 13
甲机向乙机发送数据测试 13
乙机向甲机发送数据测试 13
1 总结 15
2 致谢 16
3 参考文献 17
4 附录 18
第1章系统的总体设计
本系统实现的是两块单片机之间的双向通信,通信的方式为UART。在单片机甲和单片机乙中,都设置一个按键。当按下甲中的按键时,将单片机甲中的数据通过UART发送给单片机乙,乙接收后显示在数码管上。同理,按下乙中的按键时,将单片机乙中的数据通过UART发送给单片机甲,甲接收后显示在数码管上。UART通信通过MAX232进行。
单片机甲
单片机乙
UART双向通信
数码管显示
数码管显示
系统结构图
第2章系统硬件模块概述
单片机80C51简介
80C51单片机属于美国Intel 公司的MCS-51系列产品中的一个型号,采用CHMOS 工艺,功耗低,性能优良,在市场中获得了广泛的应用。80C51系列单片机,泛指所有具有MCS-51指令系统,同时采用CHMOS工艺的单片机。在我国,80C51系列单片机因其性能价格比高、开发方式多、芯片功能适用、且为国内技术人员所熟知等特点得到了极其广泛的应用。
单片机的应用特点:
常用来替代微机实现控制系统的在线应用
用单片机代替模拟电路或数字电路,软硬件结合控制
可以提高控制系统的技术性能、技术含量和防盗能力。
与PC机相比,能适应较为恶劣的工作环境
例如,民用单片机的环境适应温度范围是0~+70℃。(通常单片机的工作电压是+5V)。
软件固化在程序存储器中,可以避免病毒侵袭和人为修改,性能稳定
硬件结构
图 80C51硬件结构图
CPU是80C51内部的1个字长为8位的中央处理单元,它由运算器、控制器两部分组成。实际上构成了单片机的核心。并行口有4个8位并行I/O口P0~P3,均可并行输入输出8位数据。串行口有1个串行I/O口,用于数据的串行输入输出。80C51系列单片机有两个存储器:程序存储器(4KB ROM)和数据存储器(128B RAM),且各自独立编址。内置有2个16位定时器1,2,以及串行通信接口。靠总线来进行数据间的传递。
80C51中断控制系统
80C51的中断控制系统
在计算机系统中,CPU速度快,外设速度慢,这样CPU与外设之间进行数据交换时,就遇到了CPU与外设之间的同步问题。目前,外围设备与CPU之间常用3中通信方式:查询,中断与直接存储器存储方式。由于查询方式CPU占有率高,应而采用中断形式会提高CPU的利用率。
80C51中内嵌控制器可以管理具有2个中断优先级和5个中断源(2个外部中断,2个定时器中断,1个UART中断)。
CPU在每个机器周期的S5P2时刻顺序采样各中断源,当发现某一中断有效时,相应中断标志置1,表明该对应事件发生了。16位定时0,1的中断标志位为TF0,TF1;外部中断0,1的中断标志为IE0,IE1;UART的接收中断与发送中断分别为RI和TI。
80C51的串行通信
图 80C51串行通信接口内部结构
根据数据传输的方式的不同,可以将串行通信分为同步通信和异步通信。由于同步通信必须保持同步,收发时钟相同,成本较高,应而多用于高速数字通信系统,单片机中异步通信得到了广泛运用。
在异步通信方式中