(完整版)51单片机实现双机通信(自己整理的)
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一设计题目:双机通信系统二实验描述:设计一个双机通信系统,实现按键数据的互发及显示功能。
三实验要求:利用两片8051单片机完成双机通信(A机和B机),A、B机发至对方数据可用数码管显示,通信过程用按键控制,发送内容自定。
四实验元件:ST89C51(两片)、电容(30PF*4、10UF*4)、数码管(共阳)、晶振(11.059 2MHZ)、小按键等。
五具体设计:1:设计介绍1.1 串行通信介绍广义地讲,终端(如计算机等)与其他终端、终端与外部设备(如打印机、显示器等)之间的信息交换称为数据通信(Data Communication)。
数据通信方式有两种:串行通信和并行通信。
并行通信:数据的各位同时进行传送(接收和发送),其优点是传递速度快、效率高,多用在实时、快速的场合。
串行通信:数据逐位传送,优点是数据只需要一根数据线就能完成传送,联结介质简单,成本低。
1.2 8051简介51内部结构:8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,·中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
·数据存储器(RAM):8051内部有128个8位用户数据存储单元8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
·程序存储器(ROM):8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
单片机双机串行实验报告实验报告:单片机双机串行通信实验一、实验目的本实验旨在通过单片机实现双机间的串行通信,包括数据的发送和接收,并利用这种通信方式完成一定的任务。
二、实验原理1.串行通信:串行通信是将数据一个个位发送或接收的方式。
数据通过一个线路逐位发送或接收,可以减少通信所需的线路数目。
2. UART串口通信:UART是通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的简称,是一种最常用的串口通信方式,通常用于单片机与计算机、单片机与单片机之间的通信。
3.串口模块:串口模块是负责将数据转变为串行传输的硬件模块,包括发送端和接收端。
通过设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数,可以实现数据的可靠传输。
4.单片机串口通信:单片机内部集成了UART串口通信接口,只需要通过相应的寄存器配置,可以实现串口通信功能。
5.双机串行通信:双机串行通信是通过串口将两台单片机进行连接,一台单片机作为发送端,负责将数据发送出去;另一台单片机作为接收端,负责接收并处理发送的数据。
三、实验器材与软件1.实验器材:两台单片机、USB转TTL模块、杜邦线若干。
2. 实验软件:Keil C51集成开发环境。
四、实验内容与步骤1.配置发送端单片机(1)连接单片机和USB转TTL模块,将USB转TTL模块的TXD端连接到单片机的P3口,将GND端连接到单片机的地线。
(2)在Keil C51环境下创建新工程,编写发送端程序。
(3)配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位,并打开串口发送中断。
(4)循环发送指定的数据。
2.配置接收端单片机(1)连接单片机和USB转TTL模块,将USB转TTL模块的RXD端连接到单片机的P3口,将GND端连接到单片机的地线。
(2)在Keil C51环境下创建新工程,编写接收端程序。
(3)配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位,并打开串口接收中断。
单片机双机通信(C51程序)/*发送程序连线:两个单片机用3 根线连起来,要共地,rxd,txd 要交叉连接程序效果:通过主机发送,从机接收在主机中通过记下按键按下的次数,主机中显示最后按下的六个数值,并发送给从机,从机也显示这六个数值*/#includereg52.h //头文件#includeintrins.h //循环移位文件#define uchar unsigned char//宏定义#define uint unsigned intsbit key1=P3 ; //位声明uchar code table[] ={0X00,0x3f,0x06,0x5b,//数码管显示的数值0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uchar table_tr[6];//暂存最后按下的六个数值uchar count,cnt;//延时子函数,用于数码管显示void delay(uchar i){ uchar x,y; for(x=i;x0;x--) for(y=110;y0;y--);}//初始化子函数void init(){ TMOD=0x20;//T1 工作在方式2 TH1=0XF4;//波特率为4.8kbit/s TL1=0XF4; TR1=1;//启动定时器1 SCON=0X50;//串口工作在方式1,允许接收}//显示子函数void display(){ uchar i,j;//定义局部变量j=0x7f; //赋初值for(i=0;i6;i++) { P2=j; //点亮最右边的数码管P0=table[table_tr[i]]; //显示该数值delay(10); //延时,便于眼睛看清j=_cror_(j,1);//循环右移一位}}//按键扫描子函数void key_scan(){ if(key1==0) //判断是否有按键按下{ while(!key1) //等待按键松手{ display();//防止掉显} cnt++; //加1,用于显示SBUF=cnt;//送给缓冲区,发送while(!TI); //等待发送完TI=0; //发送完了,标志位清零for(count=0;count5;count++) //用于保存最后按下的六个按键数值{ table_tr[count] =table_tr[count+1]; } table_tr[5]=cnt; //把最后按下的按键数值赋给table_tr【5】if(cnt==10) //按键按下的次数有没有等于10 cnt=0;//等于,则清零}}void main() { init(); //调用初始化子函数P0=0x00; while(1) { key_scan(); //调用键盘扫描子函数display();//调用显示子函数} }tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
51系列单片机双CPU系统通信方法引言本文介绍一种新颖的方法来实现51系列单片机双CPU系统。
该方法灵活地运用了51单片机的ID工作方式,使没有HOLD功能的51单片机能够直接通过片外RAM进行数据通信。
不但硬件和软件的实现都比较简单,数据传输速度快,而且不涉及高成本特殊器件。
对一般51单片机系统的设计有一定的参考意义。
1 实现双处理器的一般方法① 使用双口RAM。
这种方法方便地实现了CPU之间的通信,在选择CPU接口时具有较大的灵活性;但这种方法会增加电路设计的难度和成本。
② 利用I/O口进行并行通信。
这种方法既要用I/O口传送数据,又要用I/O口来进行传送的控制,因此占用较多的I/O口;而且控制过程涉及进行通信的两个CPU,软件设计比较复杂。
③ 利用串口进行通信。
使用UART或I2C 总线来联系CPU也是常用的方法。
这种方法实现简单,只是传输速度较慢。
④共享内存。
共享内存实际上又有两种不同实现。
第一种如LON网络的Neuron节点芯片,利用不同时序实现共享内存。
这种方法必须制成专用芯片,把CPU和RAM封装在一起,一般情况下实现困难。
第二种如96系列单片机,使用HOLD线先挂起其中一单片机的总线,以使用其内存。
这种方法简单而且传输速度快,在具有HOLD功能的CPU系统中经常使用这种方法实现双CPU。
2 使用共享内存法实现双CPU通信由于51单片机没有HOLD功能,一般不能使用共享内存法实现双CPU通信。
这里介绍一种方法,使一般51单片机能够用共享内存实现双CPU通信。
该方法电路简单,软硬件实现容易;数据传输速度快,而且占用系统资源少(不使用I/O口传递数据,而用一部分地址空间作为数据传送的媒体),能充分发挥双CPU的作用。
下面具体介绍这种方法。
2.1 基本设计方案首先,甲机划出一部分片外RAM的地址空间作为数据传输的专门通道(一般可用高端地址空间);同时,把这个地址空间映射到接收数据的乙机端的相同大小片外RAM 地址空间(乙机端可以直接访问到)。
基于51单片机的双机串行通信设计一、设计任务设计要求:两个AT89C51单片机使用串口进行通信。
1)1机发送,二机接收时。
使用1机发送一个数字0xAA给2机。
2)如果2机收到数据后要给1机回复,回复0xBB。
3)1机收到回复后要下发数据,下发的同时要将数据显示出来,下发的数据通过4*4的矩阵键盘产生,可以由用户进行控制。
4)2机收到后将这些数值显示出来,一次传输完毕要回复0x00。
可以使用点阵显示或者数码管显示或者 LCD显示。
二、硬件设计1、单片机串行通信功能AT89C51计算机与外界的信息交换称为通信,常用的通信方式有两种:并行通信和串行通信。
51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的特点是传输信号的速度快,但所用的信号线较多,成本高,传输的距离较近。
串行通信的特点是只用两条信号线(一条信号线,再加一条地线作为信号回路)即可完成通信,成本低,传输的距离较远。
51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。
51单片机串行接口的结构如下:(1)数据缓冲器(SBUF)接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。
有两个,一个缓存,另一个接受,用同一直接地址99H,发送时用指令将数据送到SBUF即可启动发送;接收时用指令将SBUF中接收到的数据取出。
(2)串行控制寄存器(PCON)SCON用于串行通信方式的选择,收发控制及状态指示,各位含义如下:SM0,SM1:串行接口工作方式选择位,这两位组合成00,01,10, 11对应于工作方式0、1、2、3。
串行接口工作方式特点见下表SM2:多机通信控制位。
REN:接收允许控制位。
软件置1允许接收;软件置0禁止接收。
TB8:方式2或3时,TB8为要发送的第9位数据,根据需要由软件置1或清0。
RB9:在方式2或3时,RB8位接收到的第9位数据,实际为主机发送的第9位数据TB8,使从机根据这一位来判断主机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。
51单片机的2个串口资源分别通信的方法当使用51单片机的2个串口资源进行通信时,比如用一个串口与PLC的串口使用RS485协议通信,一个串口通过蓝牙模块和另一个单片机无线通信时,该如何处理呢?传统的51单片机只有1个串口资源,只能采用分时复用的方法。
STC的15系列增强版51单片机具有多个串口资源,本文将描述如何使用IAP15W4K58S单片机用一个串口资源与PLC的RS485有线通信,另一个串口资源与Arduino单片机通过蓝牙模块无线通信,该通讯连接过程中PLC作为主机,IAP15W4K58S作为中间机,Arduino单片机作为最低层级。
工作过程是按下启动按键,PLC发信息给IAP15W4K58S单片机发高速脉冲控制步进电机驱动的机械臂运动取走货物,当货物取走后,IAP15W4K58S单片机通过蓝牙模块通知Arduino单片机控制的小车将新货物运送过来。
连接结构示意图如下图所示。
本例程使用的单片机型号为:IAP15W4K58S,该单片机有4个采用UART 工作方式的全双工异步串行通信接口(分别为串口1、串口2、串口3和串口4),每个串行口由2个数据缓冲器、1个移位寄存器、1个串行控制寄存器和1个波特率发生器等组成。
本项目使用串行口1和串行口2。
串行口1的两个缓冲器共用寄存器SBUF (99H),串行口2的两个缓冲器共用寄存器S2BUF(9BH)。
10位(1起始位,8位数据位,1停止位)可变波特率(9600)。
串口1对应的硬件部分是TxD和RxD,串行口2对应硬件部分是TxD2和RxD2。
串口1选择引脚P3.0(RxD)和P3.1(TxD),串口2选择引脚P1.0(RxD)和P1.1(TxD)。
串口1既可以选择T1作为波特率发生器,也可以选择T2作为波特率发生器。
本文串口1提供2个选择(T1和T2),串口2只能选择T2作波特率发生器。
但是当串口1和串口2的波特率相同时,可以共用T2作为波特率发器,当T2工作在1T模式时,串行口1的波特率=SYSclk/(65536-[RL_TH2,RL_TL2])/4,SYSclk表示系统时钟频率,[RL_TH2,RL_TL2]表示T2H,T2L的定时初值设置值。
51单片机的串口双机通讯一、什么是串口串口是串行发送数据的接口,是相对于并口来说的,是一个广泛的定义。
本期我们说的串口指的是指UART或是RS232。
二、什么是波特率波特率是指串行端口每秒内可以传输的波特位数。
这里所指的波特率,如标准9600不是每秒种可以传送9600个字节,而是指每秒可以传送9600个二进位。
一个字节需要8个二进位,如用串口模式1来传输,那么加上起始位和停止位,每个数据字节就要占用10个二进位。
9600bps用模式1传输时,每秒传输的字节数是9600÷10=960个字节,发送一个字节大概需要1ms时间。
三、51单片机串口相关寄存器1、SCON串口控制寄存器(1)SM0和SM1:方式选择寄存器SM0 SM1 工作方式功能波特率0 0 方式0 8位同步移位寄存器晶振频率/ 120 1 方式1 10位UART 可变1 0 方式2 11位UART 晶振频率/32或晶振频率/64 1 1 方式3 11位UART 可变多机通信是工作在方式2和方式3的,所以SM2主要用于方式2和方式3,多级通信时,SM2=1,当SM2=1时,只有当接收到的数据帧第9位(RB8)为1时,单片机才把前八位数据放入自己的SBUF中,否则,将丢弃数据帧。
当SM2=0时,不论RB8的值是什么,都会把串口收到的数据放到SBUF中。
(3)REN:允许接收位REN用于控制是否允许接收数据,REN=1时,允许接收数据,REN=0时,拒绝接收数据。
(4)TB8:要发送的第9位数据位在方式2和方式3中,TB8是要作为数据帧第9位被发送出去的,在多机通信中,可用于判断当前数据帧的数据是地址还是数据,TB8=0为数据,TB8=1为地址。
(5)RB8:接收到的第9位数据位当单片机已经接收一帧数据帧时,会把数据帧中的第9位放到RB8中。
方式0不使用RB8,在方式2和方式3中,RB8为接收到的数据帧的第9位数据位。
(6)TI:发送中断标志位方式0中,不用管他。
51单片机多机通信过程51单片机具有多机通信的功能,可实现一台主机于多台从机的通信。
多机通信充分利用了单片机内部的多机通信控制位SM2。
当从机SM2,1时,从机只接收主机发出的地址帧(第九位为1),对数据帧(第九位为0)不予理睬;而当SM2=0时,可接收主机发送过来的所有信息。
多机通信的过程如下:(1)所有从机SM2均置1,处于只接收地址帧状态。
(2)主机先发送一个地址帧,其中前8位数据表示地址,第9位为1表示该帧为地址帧。
(3)所有从机接收到地址帧后,进行中断处理,把接收到的地址与自身地址相比较。
地址相符时将SM2清成0,脱离多机状态,地址不相符的从机不作任何处理,即保持SM2,1。
(4)地址相符的从机SM2=0,可以接收到主机随后发来的信息,即主机发送的所有信息。
收到信息TB8=0,则表示是数据帧,而对于地址不符的从机SM2=1,收到信息TB8=0,则不予理睬,这样就实现了主机与地址相符的从机之间的双机通信。
(5)被寻址的从机通信结束后置SM2=1,恢复多机通信系统原有的状态。
主机:设置为SM2=0。
这是双机通信的形式,可以任意的发送和接收发送:以TB8=1发送,将发送到所有SM2=1的分机。
这是呼叫某个从机。
以TB8=0发送,将发送到SM2=0的分机。
这是双机通信的形式。
------从机:先设置为SM2=1。
这是多机通信的形式,只能收到RB8=1的。
接收:仅能收到RB8=1的数据,确认是呼叫本机时,令SM2=0。
设置为SM2=0后,是双机通信的形式。
追问那从机的RB8要怎么设,是需要软件设置还是单片机自己识别,在编程的时候要怎么写, 回答从机的RB8,不需要编程。
从机的RB8,是接收到的,它是主机发送出来的TB8。
想要对TB8进行控制,需要在主机中编程。
单片机多机通讯说明:该程序为多机通讯程序,最多可以挂255个从机。
该程序主机发送端与多个从机的接收端相接,主机的接收端与多个从机的发送端相接。