串行E 2PROM与单片机通信接口设计

收稿日期:2002 01 09 收修改稿日期:2002 04 26实现串行E 2PROM 芯片的PC 界面操作贾东耀,汪仁煌(广东工业大学,广东广州 510090)摘要:基于串行总线I 2C 或SPI 的E 2PROM 芯片已被广泛应用于智能仪表中,但通常对E 2PROM 的操作是利用单片机实现,可视性不强。

文中以X25045为例,给出了一种实现串行E 2PROM 芯片功能的新方案,即通过PC 机和单片机之间的串行通讯,可以很方便的实现PC 机对E 2PROM 的读写操作,并且可以把需要存入E 2PROM 的数据以数据库文件的形式保存起来,设计更为灵活。

PC 机界面采用VB6 0编程,形象直观。

该设计充分利用了PC 机的资源,在模块方式嵌入系统中,对于无显示模板系统的调试,确认存取数据和基本参数的准确性等方面的操作方便、简单。

本方案具有典型性,对于其他I 2C 或SPI 总线串行E 2PROM 的读写同样适用。

关键词:通讯约定;单片机C 语言中图分类号:TP333 文献标识码:B 文章编号:1002-1841(2002)08-0031-03Operation of Serial C hip E 2PROM On PC InterfaceJia Dongyao,Wang Renhuang(Guangdong U niversity of T echnology ,Guangdo ng 510090,China)Abstract:E 2PROM chips based on SPI or I 2C ser ial bus have been used w idely in intelligent instruments and sensors,while the normal oper atio n on E 2PROM is reailized by single chip and is inv isible.T his paper introduces one new method of realizing the function of chip E 2PROM and g ives the example of X25045.By using the serial communication between the P C and single chip,the read and w rite operation of X25045is carried out easily on PC,and the data to be sto red in E 2PRO M can be stored in database file form.T he PC interface is built by Visual Basic 6.0and vivid result is got.Especial ly in model embedded system,this method is effectiv e in debugging embedded system w ithout display model,conforming access data and ex aming the acuracy of basic parameters by making fully use of the PC resourses.T he metho d i s ty pical and can be applied to other E 2PROM chips based o n SPI or I 2C bus.Key Words:Communication Protocol;Single Chip C L anguage1 方案的提出目前基于串行总线I 2C 或SPI 的E 2PROM 芯片越来越多,被广泛应用于单片机系统、智能仪表等各个领域。

单片机数字输入输出接口扩展设计方法单片机作为一种常见的微控制器，其数字输入输出接口的扩展设计方法是我们在电子工程领域中经常遇到的任务之一。

在本文中，我们将讨论单片机数字输入输出接口的扩展设计方法，并探讨其中的原理和应用。

在单片机系统中，数字输入输出（I/O）接口在连接外围设备时起着至关重要的作用。

通过扩展数字 I/O 接口可以为单片机系统提供更多的输入输出通道，从而提高系统的功能和性能。

下面将介绍几种常见的单片机数字 I/O 接口扩展设计方法。

1. 并行输入输出接口扩展并行输入输出接口扩展是最常见和直接的扩展方法之一。

通常，单片机的内部I/O口数量有限，无法满足一些复杂的应用需求。

通过使用外部并行输入输出扩展芯片，可以将单片机的I/O口扩展到更多的通道，同时保持高速数据传输。

这种方法可以使用注册器和开关阵列来实现数据的输入和输出。

2. 串行输入输出接口扩展串行输入输出接口扩展是一种节省外部引脚数量的方法。

使用串行输入输出扩展器，可以通过仅使用几个引脚实现多个输入输出通道。

这种方法适用于具有较多外设设备且外围设备数量有限的应用场景。

通过串行接口（如SPI或I2C）与扩展器通信，可以实现高效的数据传输和控制。

3. 矩阵键盘扩展矩阵键盘扩展是一种常见的数字输入接口扩展方法。

很多应用中，需要通过键盘输入数据或控制系统。

通过矩阵键盘的使用，可以大大减少所需的引脚数量。

通过编程方法可以实现键盘按键的扫描和解码，从而获取用户输入的数据或控制信号。

4. 脉冲编码调制（PCM）接口扩展脉冲编码调制是一种常见的数字输出接口扩展方法。

它通过对数字信号进行脉冲编码，将数字信号转换为脉冲信号输出。

这种方法适用于需要输出多个连续的数字信号的应用，如驱动器或步进电机控制。

通过适当的电路设计和编程，可以实现高效的数字信号输出。

5. PWM（脉冲宽度调制）接口扩展PWM接口扩展是一种常用的数字输出接口扩展方法。

PWM技术通过改变信号的脉冲宽度来实现模拟信号输出。

单片机单片机课程设计-双机串行通信单片机课程设计双机串行通信在当今的电子信息领域，单片机的应用无处不在。

而双机串行通信作为单片机系统中的一个重要环节，为实现设备之间的数据交换和协同工作提供了关键的技术支持。

一、双机串行通信的基本原理双机串行通信是指两个单片机之间通过串行接口进行数据传输的过程。

串行通信相较于并行通信，具有线路简单、成本低、抗干扰能力强等优点。

在串行通信中，数据是一位一位地按顺序传输的。

常见的串行通信协议有 UART（通用异步收发器）、SPI（串行外设接口）和 I2C（内部集成电路）等。

在本次课程设计中，我们主要采用 UART 协议来实现双机串行通信。

UART 协议包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。

起始位用于标识数据传输的开始，通常为逻辑 0；数据位可以是 5 位、6 位、7 位或 8 位，具体取决于通信双方的约定；奇偶校验位用于检验数据传输的正确性，可选择奇校验、偶校验或无校验；停止位用于标识数据传输的结束，通常为逻辑 1。

二、硬件设计为了实现双机串行通信，我们需要搭建相应的硬件电路。

首先，每个单片机都需要有一个串行通信接口，通常可以使用单片机自带的UART 模块。

在硬件连接方面，我们将两个单片机的发送端（TXD）和接收端（RXD）交叉连接。

即单片机 A 的 TXD 连接到单片机 B 的 RXD，单片机 B 的 TXD 连接到单片机 A 的 RXD。

同时，还需要共地以保证信号的参考电平一致。

此外，为了提高通信的稳定性和可靠性，我们可以在通信线路上添加一些滤波电容和上拉电阻。

三、软件设计软件设计是实现双机串行通信的核心部分。

在本次课程设计中，我们使用 C 语言来编写单片机的程序。

对于发送方单片机，首先需要对 UART 模块进行初始化，设置波特率、数据位、奇偶校验位和停止位等参数。

然后，将要发送的数据放入发送缓冲区，并通过 UART 发送函数将数据一位一位地发送出去。

对于接收方单片机，同样需要对 UART 模块进行初始化。

FPGA和单片机串行通信接口的实现FPGA（Field-Programmable Gate Array）和单片机（Microcontroller）是两种常用的数字电子设备，它们在串行通信接口方面有不同的实现方式。

首先，我们需要了解串行通信是一种将数据以位的形式逐个传输的通信方式。

常见的串行通信协议包括UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）、SPI（Serial Peripheral Interface）和I2C （Inter-Integrated Circuit）等。

对于FPGA和单片机之间的串行通信，我们可以基于以下几种方式进行实现：1. UART：UART是一种常见的串行通信协议，可以实现全双工的通信。

在FPGA和单片机之间建立UART通信，需要在FPGA中实现UART模块，并将其与单片机的UART接口连接。

在FPGA中，我们可以使用硬件语言（如Verilog或VHDL）来实现UART模块，该模块负责将FPGA内部的数据通过UART协议进行封装和解封装。

单片机与FPGA之间通过TX（发送）和RX （接收）引脚建立连接。

单片机可以通过串口发送数据给FPGA，FPGA接收到数据后进行处理，然后再通过串口将处理后的数据发送给单片机。

2.SPI：SPI是一种用于片上外设之间通信的串行通信协议，常用于FPGA与外部设备（例如传感器、显示器等）之间的通信。

在FPGA和单片机之间建立SPI通信，需要在FPGA中实现SPI控制器，并将其与单片机的SPI接口连接。

FPGA通过把数据写入SPI发送缓冲区或从SPI接收缓冲区读取数据来实现与单片机的通信。

单片机通过控制SPI接口的时钟、数据和使能信号来与FPGA进行数据传输。

3.I2C：I2C是一种双线制串行总线，常用于连接多个设备的系统，例如FPGA、单片机和其他外部设备之间的通信。

在FPGA和单片机之间建立I2C通信，需要在FPGA中实现I2C控制器，并将其与单片机的I2C接口连接。

一、实验目的掌握单片机串口通信的设计方法，了解双单片机通信的原理。

二、实验内容（含程序）编写发送方和接受方单片机程序，让发送方单片机向接受方单片机循环发送几个两位十六进制数，并将发送的数显示在发送方和接受方的数码管上，要求串行口采用方式1进行通信，选用定时器T1作为波特率发生器，T1工作方式2，通信的波特率位9600。

硬件连接：发送发程序：#include<reg51.h>#define uint unsigned intuchar table[]={0xaa,0xB5,0xdd,0xa8,0xba,0xcc,0xf4,0xb0}; //要发送的数据void delay(uint x){uint i,j;for(i=x;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}void main(){uchar i=0;TMOD=0x20;TH1=0xfd;TL1=0xfd;SM0=0;SM1=1;TR1=1;EA=1;ES=1;while(1){SBUF=table[i];P1=table[i];while(!TI);TI=0;i++;if(i==8)i=0;delay(800);}}接收方程序：#include <reg51.h>#define uchar unsigned charuchar a;void main(){TMOD=0x20;TH1=0xfd;TL1=0xfd;REN=1;TR1=1;SM0=0;SM1=1;EA=1;ES=1;while(1);}void ser() interrupt 4{RI=0;a=SBUF;P1=a;}三、实验结果及分析本实验需要完成两个程序，发送方和接受方的，但是并没有要求加入奇偶校验，因此难度不大，从实验结果可以明显看出，当发送方数码管显示要发送的数值时，接受方数码管也几乎同时显示出此数值，证明接受无误，实验结果正确。

专业课程设计Ⅰ题目单片机间串口通信设计院系：自动化学院专业班级：智能0903班小组成员：指导教师：日期：2012.03.26-2012.04.061．课程设计描述近年来，单片机以其极高的性价比越来越多的在智能式仪表和工业过程控制中得到广泛的应用。

但由于其本身资源有限，在一些复杂过程或功能较多的控制中就难以满足要求，需要将单片机的数据送到上一级的微机进行处理。

因此实现上位机(PC机)与下位机(单片机)之间的数据可靠通信是必须解决的主要问题之一，在数据传输量不大的情况下，按照RS232标准进行串行通信越来越多的服务于各种应用系统中。

实验要求利用简单的51单片机实现双机通信使得两片51都能够发送并接收信息。

2. 课程设计具体要求2.1 了解单片机及其应用，明确课程学习内容及目标2.2学会仿真图的设计2.3选一个带有232接口的单片机,和电脑进行通信,或者两个都带有232接口的单片机,相互通信，一个做人机界面和通信程序.另外一个做采集程序和通信程序，通过人机界面获取命令，然后通过通信程序发送到另外一个单片机，另外一个单片机接收到命令后做相应的采集处理。

3．主要元器件两片C52，两个11.0592晶振，烙铁，学生电源，104瓷片电容8个，22pf电容4个，4个LED灯，四脚开关两个，max232两个。

4．基本原理阐述串行通信是指数据按位顺序传送的通信。

串行数据传送的特点是：通信线路简单，最多只需一对传输线即可实现通信，成本低但速度慢，其通信线路既能传送数据信息，又能传送控制信息。

它对信息的传送格式有固定要求，具体分为异步和同步两种信息格式．与此相应有异步通信和同步通信两种方式；在串行通信中，对信息的逻辑定义与TTL 不兼容，需要进行逻辑电平转换：计算机与外界的数据传送大多是串行的，其传送的距离可以从几米到几千公里。

单片机中使用的串行通信通常都是异步方式的。

5．实验方案5.1：硬件设计5.2 软件程序甲机程序：//说明：甲机向乙机发送字符，本身也完成相应动作#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LED1=P1^0;sbit LED2=P1^3;sbit K1=P1^7;uchar Operation_No=0; //操作代码uchar code DSY_CODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; //数码管代码void DelayMS(uint ms) //延时{uchar i;while(ms--)for(i=0;i<120;i++);}//向串口发送字符void Putc_to_SerialPort(uchar c){SBUF=c;while(TI==0); //收到时中断TI=0; //清除中断}void main() //主程序{LED1=LED2=1;P0=0xff;SCON=0x50; //串口模式1，允许接收TMOD=0x20; //T1工作模式2PCON=0x00; //波特率不倍增TH1=0xfd; //设置计数初值TL1=0xfd;TI=RI=0;TR1=1; //启动定时器IE=0x90; //允许串口中断while(1){DelayMS(100);if(K1==0) //按下K1时选择操作代码0，1，2，3{while(K1==0); //按键恢复时执行下面的Operation_No=(Operation_No+1)%4;switch(Operation_No) //根据操作代码发送A/B/C或停止发送{case 0: Putc_to_SerialPort('X');LED1=LED2=1;break;case 1: Putc_to_SerialPort('A');LED1=~LED1;LED2=1;break;case 2: Putc_to_SerialPort('B');LED2=~LED2;LED1=1;break;case 3: Putc_to_SerialPort('C');LED1=~LED1;LED2=LED1;break;}}}}void Serial_INT() interrupt 4 //甲机串口接收中断函数{if(RI){RI=0;if(SBUF>=0&&SBUF<=10) P0=DSY_CODE[SBUF];else P0=0xff;}}乙机程序：// 说明：乙机接收到甲机发送的信号后，根据相应信号控制LED完成不同闪烁动作。

单片机间的串口通信连接方法单片机间的串口通信是一种常见的通信方式，它可以实现不同单片机之间的数据传输和控制。

下面是关于单片机间串口通信连接的十条方法及详细描述：1. 直连方式：通过两个单片机的串口引脚（TX和RX）直接相连，形成一个点对点连接。

其中一个单片机的TX引脚连接到另一个单片机的RX引脚，而另一个单片机的TX引脚连接到第一个单片机的RX引脚。

2. 串口转接板方式：使用串口转接板（如MAX232）将单片机的逻辑电平转换为标准的RS-232电平。

将串口转接板的TX、RX引脚与两个单片机的对应引脚相连。

3. TTL互连方式：如果两个单片机的串口电平都是TTL电平（0V和5V），可以直接将它们的TX和RX引脚相连。

4. 使用RS-485通信：将两个单片机的TX和RX引脚连接到RS-485芯片的A和B端，通过RS-485总线进行数据传输。

5. 使用RS-422通信：类似于RS-485，将两个单片机的TX和RX引脚连接到RS-422芯片的A和B端。

6. 使用I2C通信：将两个单片机的SDA和SCL引脚连接到I2C总线上，通过I2C协议进行通信。

7. 使用SPI通信：将两个单片机的MISO（Master In Slave Out）、MOSI（Master Out Slave In）、SCK（时钟）和SS（片选）引脚进行连接，通过SPI协议进行通信。

8. 使用CAN通信：将两个单片机的CAN_H（高电平）和CAN_L（低电平）引脚连接到CAN总线上，通过CAN协议进行通信。

9. 使用USB转串口方式：通过USB转串口模块将单片机的串口信号转换为USB信号，实现单片机间的USB通信。

10. 无线串口方式：使用无线模块（如蓝牙、Wi-Fi、RF模块等）将两个单片机的串口信号通过无线方式进行传输和通信。

单片机双机之间的串行通信设计Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998专业方向课程设计报告题目：单片机双机之间的串行通信设计单片机双机之间的串行通信设计一．设计要求：两片单片机利用串行口进行串行通信：串行通信的波特率可从键盘进行设定，可选的波特率为1200、2400、4800和9600bit/s。

二、方案论证：方案一：以两片51单片机作为通信部件，以4*4矩阵键盘作为数据输入接口，通过16个不同键值输入不同的信息，按照51单片机的方式3进行串口通信，从机采用中断方式接收信息并按照通信协议改变波特率或者用I/O口输出、CD4511译码、数码管显示相关数据，整个系统的软件部分采用C语言编写。

方案二：整个系统的硬件设计与方案一样，但是通信方式采用方式一进行通信，主从机之间的访问采用查询方式，数据输出直接由单片机的译码程序输出译码数据，同时软件编写采用汇编语言。

两种方式从设计上来说各有特色，而且两种方式都应该是可行的。

方案一中按照方式三通信可以输出九位数据而方式一只能输出八位数据，但就本题的要求来说方式一就可以了。

主从机之间的交流采用中断方式是一种高效且保护单片机的选择，但是相比之下本人对查询方式的理解更好一些。

数码管的显示若采用CD4511译码则直接输出数据就可以了，但是这样会增加硬件陈本，而且单片机的资源大部分都还闲置着，所以直接编写一段译码程序是比较好的做法。

另外在软件编写上,采用C语言在后续设计中对硬件的考虑稍少一些，换言之采用汇编可以使自己对整个通信过程及单片机的部分结构有更清晰地认识所以综合考虑采用方案二。

三、理论设计：采用AltiumDesigner绘制的原理图（整图）本系统主要包括五个基本模块：单片机最小系统（包括晶振电路、电源、复位电路及相关设置电路）、4*4矩阵键盘、功能控制电路、数据显示电路、波特率更改指示电路。

本设计的基本思路是通过控制口选择将要实现的功能，然后矩阵键盘输入数据，单片机对数据进行处理（加校验码、设置功能标志位），然后与从机握手，一切就绪之后后就开始发送数据，然后从机对接收数据校验，回发校验结果，主机根据校验结果进行下一步动作，或者重发，或者进入下一数据的发送过程，然后按照此过程不段循环，直到结束。