广西工学院鹿山学院。
课程设计报告。
设计题目：单片机与pc通信。
专业班级：供配电092
学号：20090379
学生姓名：曾显添。
指导老师：吴艳。
完成时间：2024年11月13号。
报告成绩。实验要求：
1. 完成单片机与pc机的全双工通信。通信双方的任一方可同时发送和接收数据，并将数据在单片机实验平台的数码管上显示， pc机应自编软件进行串口的数据的收发。
2. 了解pc串行通信的工作原理；
3. 掌握pc串行通信的程序设计（串行通信的程序设计（vb或vc）
(1)设计方案一：有线传输。
此方案是指pc机与单片机之间通过电缆线传输数据。有线传输的优势是性能比较稳定，调试简单，而不足之处在于它的应用范围不够广、性能不够好，而且传输距离受限，这样就大大影响了系统的应用范围。
(2)设计方案二：无线传输。
此方案是指pc机与单片机通过无线信道传输数据。无线传输的最大优势是应用范围广，受距离约束较小，在一定范围内可以不用考虑距离问题，还可以应用在一些高温、危险的场合。
本组设计采用实验方案一。
2.课程设计说明书。
1.1课程设计内容。
运用所学单片机、模拟和数字电路等方面的知识，完成单片机与pc计算机的串口接口设计。此系统具有如下功能：
1） 单片机可以从stc89c52rc串口接收pc计算机，并显示在1位led数码管显示器上，波特率选择1200.
2） 设置一个按键，按下按键时停止接收pc计算机发送的信号，再次按下按键又继续接收。
1.2.任务分析与设计思路。
1）设计要求接收数据并显示，接收数据的波特率可选，并采用奇偶校验。设计思路为使用stc89c52rc的串行接口来接收数据，波特率越高，数据传输速度越快，任务对传输速度未作要求，本组编写的程序采用波特率为1200。
2)采用1位led数码管对接收数据进行显示，从节约硬件的角度考虑，采用软件译码，并采用动态显示。
3）按键控制接收，通过int0中断实现。
1．3总体方案设计。
通过stc89c52rc实现pc机与单片机的连接。
本组运用此芯片的与那里图的p2引脚与1位del数码管上显示。编写好单片机传输给pc机的一组数值，让他从复传送这一数字。pc机传送给单片机则要求在pc机上输入的数字按下传送键后，此数字则会在1位del数码管显示出来。
将编写好的程序生成her文件**到如下框图。
step1/ 步骤1：选择你所使用的单片机型号，如stc89c58rd+, stc89le516ad 等。
step2/ 步骤2：打开文件，要烧录用户程序，必须调入用户的程序**（*.bin, *hex）
step3/ 步骤3：选择串行口，你所使用的电脑串口，如串行口1--com1, 串行口2--com2,..
有些新式笔记本电脑没有rs-232 串行口，可买一条usb-rs232 转接器。
step4/ 步骤4：设置是否双倍速，双倍速选中double speed 即可。
stc89c51rc / rd+ 系列可以反复设置双倍速/ 单倍速。
stc89le516ad 为单倍速，stc89le516x2 为双倍速，用户自己无法指定双倍速/ 单倍速。
stc89c516rd 系列出厂时为单倍速，用户可指定设为双倍速，如想从双倍速恢复成单倍。
速，则需用通用编程器擦除整个晶片方可，这会将单片机内部已烧录的。
i s p 引导程序擦除。一般使用缺省设置即可，无须设置。
oscdn: 单片机时钟振荡器增益降一半。
选 1/2 gain 为降一半，降低emi；选 full gain（全增益）为正常状态。
step5/ 步骤5：选择“download/ **”按钮**用户的程序进单片机内部，可重复执行step5/
步骤5， 也可选择“re-download/ 重复**”按钮。
**时注意看提示，主要看是否要给单片机上电或复位， **速度比一般通用编程器快。
一般先选择“download/ **”按钮，然后再给单片机上电复位(先彻底断电)，而不要先上电。
关于硬件连接：
1). mcu/ 单片机 rxd(p3.0) -rs-232 转换器 --pc/ 电脑 txd(com port pin3)
2). mcu/ 单片机 txd(p3.1) -rs-232 转换器 --pc/ 电脑 rxd(com port pin2)
3). mcu/ 单片机 gndpc/ 电脑 gnd(com port pin5)
4). p1.0, p1.1 = 0, 0 ；上电复位进入isp 模式，**完后释放p1.0,p1.1, 89le516ad/x2 运行用。
户程序。stc89c51rc/rd+,stc89le51rc/rd+ 系列单片机不需要p1.0,p1.1 = 0，0
stc89le516ad,stc89le516x2,stc89le58ad,stc89le54ad 需要p1.0,p1.1 = 0，0
5). rs-232 转换器可选用sp232/max232(4.5-5.5v),sp3232/max3232(3v-5.5v).
sp232/max232 尽量选用sop 封装(窄体，sp232een)，sp3232 尽量选用ssop 封装(sp3232eea)
4.实验原理。
若使用同一根传输线既作为接收线路又作为发送线路，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式称为半双工。采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收发开关分时转接到通信线上，进行方向的切换。
当数据的发送和接收，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传输。全双工方式无须进行方向的切换。
单片机程序主要包括主程序、单片机发送子程序、单片机接收子程序、液晶显示子程序、键盘输入子程序五部分，均采用c语言进行模块化编程。由于篇幅原因，下面只给出了单片机发送子程序和接收子程序。如下图所示：
串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
串行通信。在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。
随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。 串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。
其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。 串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。
同步通信。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。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。
5.心得。这学期我们学习单片机原理与应用这门课程，对单片机的原理有了一定的认识，单片机是靠程序运行的，并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能，尤其是一些独特的功能，这是不别的器件需要花很大的力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机与微机的串行通信可以弥补单片机在数据处理方面的不足和pc机在控制方面的欠缺。
数据的各位逐位送出。串行通信方式只要用一根传输导线，将组成个数据的各个二位进制位按先后顺序逐位进行传送。由于一个导线在同一时刻只能有一种电平出现，即一个二进制位占据整根导线，所以组成一个数据的二进制位只能分时传送，因此其传送速度相对较慢。
串行通信就是指甲，乙双方通过其间的单根连接线路进行数据分为传送，通信终端设备可以是同一种类型，如计算机之间的通信；也可以是不同类型，如计算机通过**线进行的拨号上网。根据通信双方的信息传送方向，可以把串行通信分为单工，半双工及全双工三种形式。
这次的单片机与pc通信的课程设计就是对我们的一次考核，也可以说是一次考验，这平时做题目比较简单，而这次课程实际综合考核了我们的学习结果。课程设计培养了学生综合运用所有的知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
然而从理论到实践，我在做课程设计的一个多星期了，使我对单片机有了更进一步的认识和理解，更想学好它要重在实践，要通过不断的实际操作才能更好的学习它，但是学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考能力。在设计的过程中可以说是困难重重，但我们懂得合作精神的重要性，学会了与他人合作，终于在大家的努力下完成了这次的要求。
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