串口通信报告.docVIP

串口通信 一、实验目的 （1）完成电路板的焊接 （2）查阅资料，设计基于STC89C52串口通信 （3）根据输入内容实现LED灯的亮灭 二、实验设计思路 本试验通过在高级可编程逻辑实验课上所学的QuartusII工具，使用Verilog编程，在将程序下载到试验箱中。设计的要求是基于FPGA的LCD显示屏控制系统，系统由一片FPGA芯片、LCD显示及接口驱动电路模块组成。采用Altera公司的EP3C10E144C8 FPGA芯片。PC上位机与FPGA核心板采用RS232串口通信和JTAG下载线。FPGA核心板的输出通过显示驱动模块点亮LCD显示屏。串口通信电路模块采用MAX232芯片实现电平转换及数据的通信。 三、实验原理 1、关于1602LCD屏的相关信息 2、串行通信的原理 根据同步方式的不同，串行通信又分为两类，异步通信和同步通信。同步通信时除了需要发送数据线，接收数据线和信号地线以外，还需要一根时钟信号线，时钟信号用于同步数据的发送和接收，传送时是先读取同步位，两设备的同步模式一样时数据开始传送，直到送完数据块，发送大的数据块时要周期性的重发同步字符。同步通信主要是应用于高速数据传送场合。异步通信，数据或字符是一帧一帧地传送，帧定义为一个字符完整的通信格式，也称为帧格式。它用占用一位的起始位表示字符的开始，其后是5到8位数据，规定低位在前，高位在后；再是奇偶校验位，通过对数据奇偶性的检查，用于判别字符传输的正确性，可选择三种方式即奇校验、偶校验和无校验；最后用停止位表示字符的结束，可以是1位、1.5位或2位。从起始位开始到停止位结束构成完整的一帧，由于异步通信每传送一帧都有固定的格式，通信双方只要按约定的帧格式来发送和接受数据，所以硬件结构比同步通信方式简单。此外，它还能利用校验位检测错误，所以这种通信方式应用较为广泛。在单片机中主要采用异步通信方式。串行通信的数据传送速率可以用波特率表示，其意义是每秒传送多少位二进制数。 串行通信时，要求通讯双方都采用一个物理接口标准，使不同厂家生产的各种设备可以方便地连接起来进行通讯，目前应用最为广泛的有RS-232和RS-485两种。RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准，是数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间的接口标准。该标准规定采用一个9引脚的DB-9接口，对接口的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。在日常应用中，一般使用的只有1到4个引脚，RS-232标准 9个引脚DB-9的引脚定义如下图所示。 DB-9引脚定义图 四、软件设计 1、软件设计的思想 在实现通过串口改变LCD液晶显示的字符的功能，在这里我们用分模块的思想来实现其功能，首先创建RS232接收模块，接着创建一个LCD的显示模块，在液晶显示模块中调用RS232接收模块实时的显示从串口接收过来的数据。 2、设计流程图 五、硬件设计 1、设计所需要的硬件资源 硬件电路总体的设计：硬件电路设计，要结合试验箱上的硬件连接，从而对应连接才可以设计电路。首先确定使用FPGA的哪个I/O口，硬件设计在实验箱上已经固化的，我们只需要根据硬件的连接相应的改变软件的设计即可。其中串口电平转换单元由于实验箱上没有MAX232芯片，故需要设计一个电平转换电路，在实验箱上留有40个扩展接口，可以增加扩展模块，在这里就是利用扩展的接口来实现串行数据的接收。 2、硬件连接框图 3、串口电平转换电路 MAX232的引脚T1IN, T2IN, R1OUT, R2OUT为接TTL/CMOS电平的引脚，引脚T1OUT, T2OUT, R1IN, R2IN为接RS-232电平的引脚。 六、实验步骤 1、先建一个工程，将附录三中程序放在该工程下，再调试该程序； 2、编译成功后进行引脚设置，之后再进行全程编译； 3、将程序下载到实验箱中，运行串口调试程序； 4、验证实验结果是否正确。 七、实验程序 #includereg52.h //52单片机头文件，一般不要改动，里面包含特殊功能寄存器的定义 #define uchar unsigned char //试验方法：将程序烧进单片机。打开串口调试工具，选相应串口号。 //例如在软件里面以16进制发送fe，第一个灯亮。发送aa,所有红灯都亮。 #define uint unsigned int sbit gate1=P1^2; sbit gate2=P1^3; sbit gate3=P1^4; sbit gate4=P1^5; delay(uc