PC机与51系列单片机实现通信的一般方法和步骤

发布者:ikfnpo最新更新时间:2017-12-26 来源: eefocus关键字:PC机  51系列  单片机  通信 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

    随着单片机和微机技术的不断发展,特别是网络技术在测控领域的广泛应用,由PC机和多台单片机构成的多机网络测控系统已成为单片机技术发展的一个方向。它结合了单片机在实时数据采集和微机对图形处理、显示的优点。同时,Windows环境下后台微机在数据库管理上具有明显的优势。二者结合,使得单片机的应用已不仅仅局限于传统意义上的自动监测或控制,而形成了向以网络为核心的分布式多点系统发展的趋势。本文主要介绍PC机与51系列单片机实现通信的一般方法和步骤。

 

    硬件结构和单片机的通1S程序设计

    单片机和PC机的串行通信一般采用RS-232、RS-422或B3-485总线标准接口,也有采用非标准的20nnJL电流环的。为保证通信的可靠,在选择接口时必须注意:(1)通信的速率;(2)通信距离:(3)抗干扰能力;(4)组网方式。本文主要介绍采用RS-232接口与单片机通信的方法。

    1、 RS-232电平转换和PC机的接口电路

   76

    RS-232是早期为公用电话网络数据通信而制定的标准,其逻辑电平与ITLCMOS电乎完全不同。逻辑"0"规定为+5- +15V之间,逻辑"1,,规定为-5~-15V之间。由于RS-232发送和接收之间有公共地,传输采用非平衡模式,因此共模噪声会耦合到信号系统中,其标准建议的最大通信距离为15米.但实际应用中我们在300bi:/s的速率下可以达到300米。

   32

    RS-232规定的电平和一般微处理器的逻辑电平不一致,必须进行电平转换,实现逻辑电平转换可以采用以下三种方式。

    采用 MCl488和MCl489芯片的转换接口 MCl488和MCl489芯片为早期的RS-232至TTL逻辑电平的转换芯片,上图为实际电路。该电路的不便之处是需要±12V电压,并且功耗较大,不适合用于低功耗的系统。图中TXD、RXD分别接单片机的发送和接收端。

    采用MAX232芯片的转换接口 MAX232是MAXIM公司生产的,包含两路驱动器和接收器的RS-232转换芯片。上图为实际电路。芯片内部有一个电压转换器,可以把输入的+5v电压转换为RS-232接口所需的±10V电压,尤其适用于没有±12V的单电源系统。与此原理相同的芯片还有MAx202、AD公司的ADDtl01以及 INl2只SIL公司的ICl232芯片。

    采用分立元件实现的转换接口上图为采用分立元件实现的RS-232-TTL电平的转换接口电路,其特点是利用PC机的BS-232接口的③脚信号出(也可用④、⑦脚)来供给负电源,FC机的③、④、⑦脚在非发送逻辑"0"电平时均为1电平(-10V左右),其驱动能力为20mA,利用这个特性,用一个二极管和电解电容,即在电解电容上获取了RS-232通信所需的负电源。该电路简单、功耗小,在没有专用芯片时不失为一种替代方法。

    上述介绍的RS。232至TTL电平转换的方法可以适用于大多数通信系统,在一些特殊应用场合需要诸如静电保护、多收发器(如与MODEM连接)时可采用MAX238(4驱动、4接收)或MAX3221t t15Kv静电保护)等芯片。

    2、单片机通信程康设计

    单片机串工作方式目前广泛应用的51系列单片机的串行通信可工作于同步或异步方式,多数与8031兼容的51系列单片机都有一个或多个UART 异步串行接口,这就为用户设计通信程序提供了很好的便利条件。当应用系统中需要多个串行通信接口时,可采用以下几种方法:(1)采用多串口的单片机,如华邦的WW77E58就有2个串行接口;(2)采用通用异步串口扩展芯片,如TLl6c552(2路)、LCl6C554(4路);(3)采用普通I/O 模拟实现通信。这是最简单经济的方法,并且可以实现高速串通信,本文仅讨论采用一个异步串行通信的设计方法,单片机串口的控制方式MCS-51系列单片机对串口的控制是通过对串行口控制寄存器SCON和功率控制寄存器PCON的设置来实现的。SCON是一个可位寻址的特殊功能寄存器,通过设置SGON的SM0和SMI,可以使单片机有四种不同的工作方式。SCON的格式可参见有关手册说明。在用于和PC机实现串行通信时,一般设置为方式1或方式3,主要区别是方式1的数据格式为8位,方式3的数据格式为9位,其中第9位SM2为多机通信位,"可实现单片机的多点通信。功率控制寄存器PCON的SMOD为串行口波特串倍率控制位,当单片机的品振为整数时(如6M),设置5MOD为1通常可获得更高的通信速串,但 SMOD不能位寻址。

    单片机串口的速率设置单片机和PC机通信时,其通信速率由定时器T1或定时器T2产生(52系列),在T1工作在方式2时的通信速率的计算公式为:波特串=(SMOD× Fosc)/(32×12×[256-TH1])。其中Fosc晶振频率,为获得准确的通信速率,Fosc通常为11.0592MH2。采用T1定时器通信的系统,速率不可能过高,一般情况下最高为19200bit/s。如为了获得更高的通信速率可利用52系列单片机的定时器T2,最高速率可达 115200bjt/s。实际应用中我们曾经在6MH2晶振的单片机系统中实现了38400bit/s的高速通信。

    单片机串口通信程序的实现方法实际应用中,单片机通信程序一般采用中断方式与微机通信,微机做为主控方。当单片机收到微机发送的地址信号时,便转入中断服务程序,向微机发送数据。其中断服务于程序流程见图4,该中断服务于程序也适用于多机通信的系统。详细的程序清单请参见本刊网站 COMMON.ASM,单片机的晶振为11. 0592MHz,通信速率为9600bit/s,帧格式为N.8.1。


关键字:PC机  51系列  单片机  通信 引用地址:PC机与51系列单片机实现通信的一般方法和步骤

上一篇:基于8051单片机为核心的温度控制系统设计
下一篇:X25165在8051单片机系统中的应用

推荐阅读最新更新时间:2024-03-16 15:50

CMOS型单片机时钟电路图
  MCS-51内部都有一个反相放大器,XTAL1、XTAL2分别为反相放大器输入和输出端,外接定时反馈元件以后就组成振荡器,产生时钟送至单片机内部的各个部件。AT89C51是属于CMOS8位微处理器,它的时钟电路在结构上有别于NMOS型的单片机。   CMOS型单片机内部(如AT89C51)有一个可控的负反馈反相放大器,外接晶振(或陶瓷谐振器)和电容组成振荡器,下图为CMOS型单片机时钟电路框图。振荡器工作受/PD端控制,由软件置“1”PD(即特殊功能寄存器PCON.1)使/PD=0,振荡器停止工作,整个单片机也就停止工作,以达到节电目的。清“0”PD,使振荡器工作产生时钟,单片机便正常运行。图中SYS为晶振或陶瓷谐振器,振荡
[单片机]
CMOS型<font color='red'>单片机</font>时钟电路图
基于单片机的等精度数字测频
  在电子技术领域内,频率是一个最基本的参数,频率与其它许多电参量的测量方案,都有十分密切的关系。因此,频率的测量就显得更为重要,而且,目前在电子测量中,频率的测量精确度最高。   1. 电子计数 测频原理框图   首先,被测信号通过放大整形,形成幅度一致,形状一致是计数脉冲。然后,N将它加到闸门的一个输入端,闸门由门控信号来控制其关闭时间。计得的脉冲送至译码,再送显示器显示出来。而由晶振产生的1MHz的振荡信号经放大整形,形成方波,经多个10分频10s,1s,0.1s,0.01s,1ms,那么有fx=N/T符合测频定义。根据f=N/T。不难看出,采用计数器测频的测量误差,一方面决定于闸门时间T准不准确,即由晶振提
[单片机]
基于<font color='red'>单片机</font>的等精度数字测频
MAX1169 ADC与PIC微控制器的接口
本应用笔记介绍如何连接MAX1169模数转换器(ADC)至PIC微控制器。提供了对应PIC18F442的实例电路和软件。该软件包含了利用内部MSSP I2C*端口,以400kHz速率连接ADC至PIC微控制器的函数调用。 MAX1169是一款16位、低功耗ADC,具有I2C兼容的2线串行接口。MAX1169的接口可支持快速模式(400kHz)和高速模式(高达1.7MHz)。 本应用笔记包括实例应用电路和用于PIC18F442的软件。该软件提供了利用内部MSSP I2C端口,以400kHz速率连接ADC至PIC微控制器的函数调用。因为其它微控制器具有类似的片上外围设备,所以实例中所提供的I2C通信程序被有意拆分为单独的I2C函
[工业控制]
MAX1169 ADC与PIC<font color='red'>微控制器</font>的接口
基于TMS320LF2407的馈线终端装置设计
1引言 随着国民经济的迅速发展,10 kV配电网络越来越复杂,配电线路越来越多,怎样监测和控制配电线路,保证配电网供电安全和稳定可靠运行成为配电自动化的关键。在配电自动化系统中,馈线自动化是配电自动化的基础,而作为馈线自动化系统中核心设备的馈线终端装置则成为配电自动化系统成功实施的关键。馈线终端装置简称FTU(Feeder Terminal Unit) ,安装在10 kV馈电线路上,对柱上开关进行监控,完成遥测、遥控、遥信,故障检测功能,并与配电自动化主站通信,提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息,包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的命令,对配电设备进行调节和控制,实现故障
[电源管理]
PIC单片机键盘系统的设计方案解析
(1)单片机系统键盘原理 行列式键盘的接法比独立式键盘的接法复杂,编程实现上也会比较复杂。但是,在占用相同的I/O端口的情况下,行列式键盘的接法会比独立式接法允许的按键数量多,其原理图如图1所示。 图1 4×4行列式键盘的原理图 实际的工程中,可能会使用PIC16C5X这种通用的可编程的键盘、显示接口器件,使用PIC16C5X单片器件就能够完成键盘输入和显示控制两种功能。 行列式键盘的工作方式是先用列线发送扫描字,然后读取行线的状态,查看是否有按键按下。键盘部分提供一种扫描的工作方式,可以和具有64个按键的矩阵键盘相连接,能对键盘不断扫描、自动消抖、自动识别按下的键,并给出编码,能对双键或n个键同时按下的情况实行保护。
[单片机]
PIC<font color='red'>单片机</font>键盘系统的设计方案解析
AVR单片机定时/计数器学习笔记(一)
(具体的寄存器配置方式见mega16数据手册) 定时/计数器1(16位)有普通模式、CTC模式、快速PWM模式、相位修正PWM模式等工作模式。 1.普通模式(设为溢出中断工作方式,向量号为9) 工作原理:在设定的时钟频率下,计数寄存器由初值逐次加1,当达到计数最大值(65535)时,溢出,执行中断子程序。 需要配置的寄存器:T/C1控制寄存器B(TCCR1B)、计数寄存器(TCNT1H和TCNT1L)、T/C1中断屏蔽寄存器(TIMSK)。 (1)由TCCR1B的bit2、bit1、bit0设置时钟频率(有内部和外部) (2)由TCNT1H和TCNT1L设置计数初值(注意应先写H,再写L) (3)由T
[单片机]
瑞萨MCU年末停工9天 东芝Flash持续减产
    日经新闻报导,全球微控制器(MCU)龙头厂瑞萨电子(Renesas Electronics Corp.)于25日宣布,因欧洲及中国大陆景气减缓,导致MCU订单低迷,故旗下位于日本国内的9座半导体工厂将于今年的年末元旦假期期间停工3-10天,停工天数将比去年的2-7天还多。瑞萨表示,因大陆日系车销售不振,冲击MCU需求,故MCU主力生产据点「那珂工厂」将于元旦假期期间停工9天,停工天数将比去年多2天;生产类比晶片及电源控制晶片的滋贺工厂也将停工9天。 日经指出,受MCU订单低迷影响,富士通(Fujitsu)子公司富士通半导体(Fujitsu Semiconductor)位于福岛县会津若松市的工厂也将于今年元旦假期期间停工14天
[手机便携]
理清单片机中的各种周期
单片机 时钟周期 时钟周期: 时钟周期也叫振荡周期或晶振周期,即晶振的单位时间发出的脉冲数,一般有外部的振晶产生,比如12MHZ=12×10的6次方,即每秒发出12000000个脉冲信号,那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期,也就是1/12微秒。通常也叫做系统时钟周期。是计算机中最基本的、最小的时间单位。 在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。 机器周期: 在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下,
[单片机]
理清<font color='red'>单片机</font>中的各种周期
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
热门活动
换一批
更多
设计资源 培训 开发板 精华推荐

最新单片机文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

更多精选电路图
换一换 更多 相关热搜器件
更多每日新闻
随便看看
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved