串行通信实验.docVIP

课 程：微处理器原理与应用 课 时：4学时 教学环境：单片机实验室 教学方法：讲解相关内容，指导学生实验 实验三 串行通信实验 一、目的、任务和要求 1.1 实验目的 1. 掌握单片机的串行通信的工作原理及工作方式。 2. 掌握8051单片机串行口初始化的内容和编程方法。 3. 掌握利用串行口实现双机通信的基本程序结构和编程方法。 1.2 实验任务 1.搭建一个51单片机(11.0592MHz晶振)通过RS232口同PC机直接进行双机通信的电路。51单片机将运行一个 “收后回发”的应用程序，PC机上通过“串口调试助手V2.2”软件手动发送单个字符或单个字节数，查看应答情况。本例的具体细节如下： PC机启动“串口调试助手V2.2”软件，校验位取“NONE”，数据位为“8”，停止位为“1”， 波特率取9600b/s，每次手动发送两位十六进制数；当PC机发“55H”时，应收到“hello”；其它情况应收不到信息。而51单片机收到“55H”时，应回发“hello”；同时将收到“55H”的次数送P1口显示，其它情况不作任何处理。 2.搭建一个双机通信的电路，使两个51单片机能够互发通信。要求每个单片机都采用外部中断来启动串行发送，都能够将刚刚接收的字码显示出来。本例的具体细节如下： 外部中断信号是一个按键，按键开关接51单片机的INT0引脚，每按一次按键将会中断发送一个字(采用查表法取得字码)。同时，单片机每接受到一个字码会产生一个中断，在接收中断子程序中将刚刚接收的字码送51单片机的P1口显示出来，P1口接8个LED发光二极管。 1.3实验要求 利用8051单片机的UART(通用异步收发器)功能搭建一个串行通信电路，设计并调试通过相应的程序。 通过完成本实验的项目任务，掌握利用串行口实现双机通信的基本程序结构和编程方法。掌握正确选择串行口的工作方式和通信波特率的方法，熟悉搭建双机通信的电路，熟悉异步通信(RS232)的帧格式，熟悉串口发送和接收的启动条件，会正确使用中断控制寄存器和串行中断入口地址，熟悉实现多字符发送和中断接收等多种形式的串行通信编程方法。 二、实验设备和器件 2.1实验设备 （1）微型计算机（PC机）(装配相关软件)，（2）单片机实验箱或开发板。 2.2电路元器件 本实验采用Protues仿真软件搭建一个简单的单片机系统电路，进行电路仿真分析，不需要实际的元器件。若实验采用实验箱或万能板(或面包板)搭建电路，则需要如下元器件： MAX232芯片、2.2μF电容、DB9插座、232串口线、LED发光二极管、510Ω限流电阻、小按键、软导线等。 学生可自己在课后搭建电路进行实验，并与仿真实验比较。 三、实验内容及步骤 3.1实验内容及步骤 一般每个实验任务都有三个基本实验步骤，即电路搭建、软件编译和仿真调试、试运行这三个步骤。每个步骤的具体操作内容依实际的实验条件而定，可参照实验二的做法。 对于单片机通过RS232口同PC机通信的实验可参照前面实验二的做法进行。 对于两个51单片机双机通信任务在调试运行时，按照“先局部后整体”的调试步骤，先作“自环”调试再作“对通”调试。若“自环”调试不正常，就要修正硬件电路或者它的软件，直至“自环”调试成功。其中： “自环”调试是将一个51单片机串行口的发、收引脚直接连通(TXD和RXD引脚连通)，然后随意按动外部中断按键来发出字码，查看本机接收显示器是否收到了正确的字码。 “对通”调试是将两个51单片机串行口电路联通(收、发信号线及地线接通)，然后双方随意按动外部中断按键来发出字码，查看对方单片机接收显示器是否收到了正确的字码。 3.2 参考电路与程序代码 1．参考电路 1）单片机通过RS232口同PC机通信的电路简图 该电路图是在51单片机最小系统的基础上，将P1口接LED二极管显示电路、将串行口搭建成一个RS232接口（连接MAX232芯片再接DB9串口插座），如图4.1所示。 2）两个51单片机双机通信的电路简图 该电路图是在51单片机最小系统的基础上，将P1口接LED二极管显示电路，将INT0脚连接外部中断触发开关，将RXD和TXD引脚分别与对方TXD和RXD引脚联通。如图4.2所示。 2．参考程序代码 1）单片机通过RS232口同PC机通信 （1）参考程序结构 （2）参考程序代码 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 23H LJMP SPT ORG 30H MAIN: MOV SCON，#50H ；串口方式1 MOV PCON， #00H ；SMOD=0 MOV TMOD， #20H ；T1方式2(重装方式) MOV TH1