毕业设计_单片机串行通信发射机资料
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毕业设计(论文)文献综述题目:基于单片机的串行通信发射机设计专业:电子信息工程1前言部分1.1意义随着电子技术的快速发展,单片机在自动控制领域的应用越来越广泛[1]。
单片机作为自动控制系统的神经中枢,在自控系统中发挥着核心作用。
单片机与外接设备的联系是通过一个串行通信接口,来实现单片机与其他计算机或外围设备的通信,所以,单片机的串行通信的实现对自控系统的实现有着重要的意义。
随着数据交互需求的进一步提高,对串行通信的通信效率、性能也提出了越来越高的要求[2]。
1.2串行通信的定义串行通信,就是将数据分成一个个的二进制位,然后通过一个通信信道或一条线路,按照已有的规程逐位依次进行传输,实现计算机与计算机或外部设备之间的通信(数据交换)。
由于串行通信占用硬件资源少、可大幅度降低通信线路的成本、简化通信设备、应用灵活等诸多优点,在工业控制、电力通信、智能仪表等领域得到了广泛的应用[3]。
1.3关于单片机单片机是一种集成在电路芯片上的一个小而完善的计算机系统,采用超大规模集成电路技术将具有数据处理能力的中央处理器、CPU随机储存器 RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上[4]。
单片机又称单片微控制器,相当于一个微型的计算机。
和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备,概括的讲:一块芯片就是一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜,为学习、应用和开发提供了便利条件[5]。
与此同时,掌握单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机与外界的信息交换及通信通常有两种,分别是串行通信和并行通信。
一次传送多位数据的通信方法叫并行通信,它的传输速度很快,但传输距离有限,而且成本高,难以大规模推广。
因此,现在的单片机系统一般采用串行通信,即信号一位一位地传送[6]。
2主题部分2.1串行通信的发展史随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的快速发展,通信功能越来越重要。
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。
毕业设计(论文)题目:基于单片机的串口通信设计院 (系): **********专业: **********姓名: **********学号: **********指导教师: **********二〇**年*月*日毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)进度计划表毕业设计(论文)中期检查记录表摘要随着电子技术的不断发展,单片机的应用范围越来越广泛,在工业控制、家电控制、数据采集等多个领域都有着十分重要的作用,由于单片机的使用,越来越多的系统开始向智能化方向发展。
而单片机自带的串口功能可以实现其与其他外设MCU或PC机之间的通信,这样就使得控制系统更加的方便实用,利用单片机的串口通信可以实现数据的远程传输、数据分析与系统综合控制功能,尤其是在数据量比较大的场合下,利用一个主机向各个从机发送控制指令是一个很好的解决方案,在这个过程中,串口通信是实现单片机与单片机之间通信的关键。
本文介绍了基于单片机的串口通信设计,通过按键输入数据,单片机通过串口将数据发送给另一个单片机,同时发送的数据均可在2个单片机控制的数码管上显示,以检测串口通信的准确性。
本文介绍的方法简单易懂,可广泛应用于各种串口数据通信系统中。
关键词:单片机数据串口通信设计AbstractSummary with the continuous development of electronic technology, wide scope of application of the single chip, industrial controls, appliance control, data acquisition, and so has a very important role in many areas, due to the use of single-chip computer, more and more systems are beginning to intelligent direction. And single tablets machine since with of serial features can achieved its and other peripherals MCU or PC machine Zhijian of communications, such on makes control system more of convenient practical, uses single tablets machine of serial communications can achieved data of remote transmission, and data analysis and system integrated control features, especially in data volume than larger of occasions Xia, uses a hosts to all from machine sent control instruction is a is good of address programme, in this process in the, serial communications is achieved single tablets machine and single tablets machine Zhijian communications of key.This article introduced the design of serial communication based on single-chip computer by pressing the input data, single-chip serial data to another microcontroller, while sending data are available at the 2 on a single-chip computer controlled digital tube display, accuracy to detect serial communication. Described in this method is simple and easy to understand, can be widely applied to various serial data communication systems.KEY WORD: serial communication data the design of single-chip microcomputer目录第一章绪言 (1)第二章串口通信基础 (2)第一节串行通信的分类 (2)第二节串口通信的参数 (2)第三章设计方案 (4)第四章系统硬件设计 (5)第一节 Protel软件的使用 (5)第二节按键输入电路 (5)第三节单片机控制电路 (6)第四节显示电路 (7)第五章系统软件设计 (9)第一节 Keil C51软件的使用 (9)第二节设计流程图 (10)第三节按键程序设计 (10)第四节串口通信程序设计 (12)第五节显示程序设计 (13)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)第一章绪言数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
1 绪论我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。
在这过程中需要选择适当的元件,合理的电路图扎实的焊接技术,基本的故障排除和纠正能力,会使用基本的仪器对硬件进行调试,会熟练的运用汇编语言编写程序,会用相关的软件对自己的程序进行翻译,并烧进芯片中,要与对方接收机统一通信协议,要耐心的反复检查、修改和调试,直到达到预期目的。
单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。
硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示。
毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程,丰富自己的知识和理论,巩固所学的知识,提高自己的动手能力和实验能力,从而具备一定的设计能力。
我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解,明白发射机的工作原理,以便以后单片机领域的开发和研制打下基础,提高自己的设计能力,培养创新能力,丰富自己的知识理论,做到理论和实际结合。
本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理,内部结构和工作状态。
理解单片机的接口技术,中断技术,存储方式,时钟方式和控制方式,这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。
我的毕业设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。
硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。
介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。
摘要单片微型计算机简称单片机,它是将中央处理器(CPU)、存储器(RAM,ROM)、定时/计数器和各种接口电路都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。
随着计算机技术尤其是单片机技术的发展,人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统参数进行检测和控制。
PC机具有强大的监控和管理功能,单片机则具有快速及灵活的控制特点,通过PC机的RS 232串行接口与外部设备进行通信,是许多通信系统中常用的一种通信解决方案。
因此如何实现PC机与单片机之间的通信具有非常重要的现实意义。
本设计介绍了STC89C52单片机与PC机串行通信的实现方法,给出了具体通信接口电路以及利用VB6.0的通信控件MSComm实现PC机串行通信的程序。
通过VB程序控制LED及数码管的亮灭,同时可实现对两者的参数设置,更改其亮灯次数和间隔时间。
系统经过实际应用,效果令人满意.关键词:串行通行单片机VB程序proteus仿真ABSTRACTSingle-chip microcomputer(SCM) is also be called the single chip computer which is integrated the central processing unit(CPU), memory(RAM and ROM), timer/counter and various interface circuit into a piece of integrated circuit chip of microcomputer. With the development of computer technology, especially in microcomputer technology development, people have increasingly used single-chip microcomputer into some industry controlling system parameters to test and control. Personal computers(PC) have powerful functions of monitoring and management. SCM has rapid and flexible controlling features. Through the RS-232 serial interface of PC communicate with external devices, it is an common communication solutions in many communication system. Therefore, how to realize the communication between the microcomputer and PC has very important practical significance.This design introduces the realization method of serial communication between microcomputer(STC89C52) and PC. It gives the specific communication interface circuit and the program which using VB6.0 MSComm control realize serial communication with PC. The LED and digital tube can be controlled by the VB program, which can set the parameters both of them and change time interval and bright light times. By practical application, the effect of system is satisfactory.Key words: serial communication microcomputer VB program proteus simulation目录一前言 (1)1.1概述 (1)1.2串行通信基本概念 (1)1.3本次设计的工作任务 (2)二总体方案设计 (3)2.1可行性分析 (3)2.2系统功能分析 (3)2.3单片机选型 (3)2.4系统硬软件的功能设计 (4)三通信系统硬件电路设计 (6)3.1串行接口的基本通信方式 (6)3.3电平转换电路的设计 (8)3.4绘制电路原理图 (10)四串行通信程序设计 (13)4.1下位机(单片机)串行通信及程序设计 (13)4.2上位机(pc机)串行通信及程序设计 (14)五总结 (18)六致谢 .................................................................. 错误!未定义书签。
图书分类号:密级:毕业设计(论文)单片机串行通信发射机的设计THE DESIGN OF SINGLECHIP SERIAL COMMUNICATION TRANSMITTER学生学号学生姓名学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程技术指导教师2010年6月3日摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发,本文设计了一种基于AT89C51的温度检测及报警系统。
该系统将多个单总线温度传感器DS18B20并接在控制器的一个端口上,对各个传感器温度进行循环采集,将采集到的温度值与设定值进行比较,当超出设定的上限温度时,通过ISD1420语音电路给出语音提示及报警信号。
文中给出了单根数据线上扩展多个温度传感器的设计方法,并给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。
经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强、报警及时准确,具有一定的参考价值。
该系统设计和布线简单,结构紧凑,体积小,重量轻,抗干扰能力强,性价比高,扩展方便,在大型仓库,工厂,智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
关键词:数字温度传感器;单总线;通信协议;DS18B20;AT89C2051;LED显示器;报警信号AbstractTemperature detection and control of industrial production process, one of the more typical applications, with sensors in production and life is more widely used, using a new single-bus digital temperature sensor to achieve the test and control the temperature more rapidly development, this paper is designed based on AT89C51 temperature detection and alarm systems. The system will be more than a single-bus temperature sensor DS18B20 and connected to a port on the controller, the temperature sensors on each loop collection, the temperature will be collected to compare with the set value, when the temperature exceeds the upper limit set , through the ISD1420 voice circuit gives voice prompts and alarm signal. In this paper, a single data lines extend multiple temperature sensor design methods and gives the system implementation of hardware and software flow diagram. The experimental tests show that this high accuracy, strong anti-interference ability, alarm timely and accurate, with a certain reference value. The system design and layout simple and compact structure, small size, light weight, anti-jamming capability, cost-effective to expand convenience, in large warehouses, factories, construction and other areas of intelligent multi-point temperature measurement in a wide range of applications prospects.Key words digital temperature sensor single bus communication protocols DS18B20 AT89C2051 LED display alarm signal目录1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2温度检测与及报警系统的国内外状况 (1)1.3温度参数、温度检测和语音报警 (3)1.3.1 温度参数 (3)1.3.2 温度检测 (3)1.3.3 语音报警 (3)2 系统总体设计方案 (4)2.1单片机语音温度报警系统的总体设计 (4)2.2系统的基本工作过程 (5)3 单片机温度控制和语音报警系统硬件设计 (6)3.1温度控制和报警主机 (6)3.1.1主控制单片机 (6)3.1.2 AT89S51特点 (6)3.1.3 AT89S51主要功能特性: (7)3.1.4 温度检测和报警主机硬件电路设计 (7)3.1.4单片机及复位键控制模块 (10)3.2语音电路 (12)3.2.1 ISD1420芯片简述 (12)3.2.2 芯片引脚介绍 (13)3.2.3 芯片工作原理 (12)3.2.4 芯片工作模式 (13)3.2.5语音电路设计 (14)3.3DS18B20芯片简介 (14)3.3.1温度传感器的历史及简介 (14)3.3.2 DS18B20性能特点与内部结构 (15)3.3.3 DS18B20工作时序 (19)3.3.4 DS18B20的操作协议 (21)3.3.5 DS18B20序列号编码 (23)3.3.6 DS18B20的测温原理 (24)3.3.7 DS18B20的测温流程 (25)3.3.8 DS18B20数据校验与纠错 (25)3.3.9 DS18B20在测温系统中的应用 (27)3.3.10测温系统的硬件工作原理 (27)3.3.11 注意事项 (28)4 软件设计 (30)4.1设计思路 (30)4.2程序设计 (27)4.2.1 主程序 (31)4.2.2 读出温度子程序 (29)4.2.3温度转化命令子程序 (33)4.2.4计算温度子程序 (33)4.2.5显示数据刷新子程序 (34)4.2.6 LED显示程序模块 (34)5 系统调试 (36)5.1硬件调试 (36)5.1.1 硬件静态的调试 (37)5.1.2 系统硬件调试 (37)5.2软件调试 (37)5.3软硬联调 (37)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)1 绪论1.1 课题背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数,运用科学计算的方法,综合各种先进技术,使每个生产环节都能够得到有效的控制,不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本,还确保了生产安全。
单片机串行通信发射机一摘要单片机串行通信发射机采用了串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同的地方传递。
硬件部分主要分两大块,采用6MHZ 晶振和30pF的电容来组成,控制信号用手动开关来控制,P1来控制,P2﹑P3口产生信号,并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发送。
关键词:晶振控制信号汇编语言焊接技术Single chip microcomputer serial communication transmitter Content abstract:single chip microcomputer serial communication transmitter using a serial mode, launch and display two digital information, which shows 00-99, make the data can be in different places transfer. The hardware part is mainly divided into two parts, adopts 6 MHZ crystal oscillator and 30 pf the capacitance to composition, control signal with manual switch to control, to control the P1, P2, P3 mouth signal generation, and through the common anode digital tube to display, the software using assembly language to write, emission process in communication protocol consistent complete data sending.Keywords: crystal vibration control signal assembly language welding technology二引言1 设计目的设计的目的是,掌握和了解电路的设计过程,丰富自己的动手实践能力,巩固所学单片机有关的设计原理。
单片机串行通信发射机设计摘要:本文单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。
关键词:单片机控制信号芯片编程发射机是有线接收的,得却能完成数据在不同地方的传递,也完成了我们毕业设计的要求,但他受到了很多限制。
不如距离太远,导线太长久汇有干扰而且有时还会很大,使得接收到的信号很弱,甚至接收不到。
必须进行无线发射、接收的方面的研究,由于毕业设计的时间有限,就没能完成无线发射、接收的设计。
现在就介绍一下无线发射的原理和电路。
单片机无线串行接口电路由micrf102单片发射器芯片,工作在300~440 mhz ism频段;无线发射电路组成及工作原理。
图1 无线发射电路图无线发射电路如图1所示,电路以micrf102为核心。
micrf102是micrel公司推出的一个单片uhf/ask发射器,采用sop(m)-8封装,芯片内包含有:由基准振荡器、相位检波器、分频器、带通滤波器、压控振荡器构成的合成器,发射偏置控制,rf功率放大器,天线调谐控制和变容二极管等电路,是一个真正的”数据输入-无线输出”的单片无线发射器件。
uhf合成器产生载频和正交信号输出。
输入相位信号(i)用来驱动rf功率放大器。
天线调谐正交信号(q)用来比较天线信号相位。
天线调谐控制部分检测天线通道中发射信号的相位和控制变容二极管的电容,以调谐天线,实现天线自动调谐。
功率放大器输出受发射偏置控制单元控制。
ask/ook调制,提供低功耗模式,数据传输速率为20kb/s。
1、单片机串口接口at89c51(与mcs-51兼容)单片机的串行口在方式0工作状态下,使用移位寄存器芯片可以扩展多个8位并行i/o口。
在led点阵显示屏应用系统中,一般都采用数据同步移位输出方式,并使用移位寄存器芯片(如74ls595)扩展并行i/o口驱动led点阵显示。
单片机双机之间的串行通讯设计报告摘要:本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计。
该设计使用两个单片机,通过串行通信协议进行数据传输。
通讯过程中,两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
同时,本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用,以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。
通过该设计,可以实现两台单片机之间的高速数据传输,并且具有良好的稳定性和可靠性。
关键词:单片机,串行通讯,中断方式,移位寄存器,串行口扩展一、引言串行通讯是计算机系统中常用的一种数据传输方式,它可以实现不同设备之间的数据传输。
在单片机应用中,串行通讯也是一种常见的数据传输方式。
本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计,该设计使用两个单片机通过串行通信协议进行数据传输。
本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用,以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。
通过该设计,可以实现两台单片机之间的高速数据传输,并且具有良好的稳定性和可靠性。
二、设计原理该串行通讯设计使用两个单片机,分别为发送单片机和接收单片机。
发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机,接收单片机再将接收到的数据进行处理。
两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
在串行通讯中,数据是通过串行口进行传输的。
串行口工作方式0 是一种常见的串行口工作方式,它使用移位寄存器进行数据接收和发送。
在移位寄存器中,数据被移位到寄存器中进行传输,从而实现了数据的串行传输。
三、设计实现1. 硬件设计在该设计中,发送单片机和接收单片机分别使用一个串行口进行数据传输。
发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机,接收单片机再将接收到的数据进行处理。
两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
硬件设计主要包括两个单片机、串行口、数据线和中断控制器。
其中,两个单片机分别拥有自己的串行口,并且都能够接收和发送数据。
数据线将两台单片机连接在一起,中断控制器用于处理数据的接收和发送。
1 绪论我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。
在这过程中需要选择适当的元件,合理的电路图扎实的焊接技术,基本的故障排除和纠正能力,会使用基本的仪器对硬件进行调试,会熟练的运用汇编语言编写程序,会用相关的软件对自己的程序进行翻译,并烧进芯片中,要与对方接收机统一通信协议,要耐心的反复检查、修改和调试,直到达到预期目的。
单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。
硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示。
毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程,丰富自己的知识和理论,巩固所学的知识,提高自己的动手能力和实验能力,从而具备一定的设计能力。
我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解,明白发射机的工作原理,以便以后单片机领域的开发和研制打下基础,提高自己的设计能力,培养创新能力,丰富自己的知识理论,做到理论和实际结合。
本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理,部结构和工作状态。
理解单片机的接口技术,中断技术,存储方式,时钟方式和控制方式,这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。
我的毕业设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。
硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。
介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。
单片机双机之间的串行通信设计1.引言单片机双机之间的串行通信是指两个或多个单片机之间通过串口进行数据传输和通信的过程。
串行通信是一种逐位传输数据的方式,与并行通信相比,它占用的硬件资源更少,且传输距离较远。
本文将介绍单片机双机之间串行通信的设计过程,包括硬件设计和软件编程。
2.硬件设计串行通信需要使用到两个主要的硬件部件:串口芯片和通信线路。
串口芯片负责将要发送或接收的数据转换成串行数据流,并通过通信线路进行传输。
通信线路通常包括两根传输数据的线路(TX和RX)、地线和时钟线。
2.1串口芯片的选择常用的串口芯片有MAX232、MAX485、CH340等。
选择合适的芯片需要考虑通信距离、通信速率、系统的功耗等因素。
对于较短的通信距离和较低的通信速率,可以选择MAX232芯片;而对于长距离通信和较高的通信速率,可以选择MAX485芯片。
2.2通信线路设计通信线路的设计需要考虑信号的传输质量和抗干扰能力。
通常使用双绞线或者屏蔽线路来减小信号的串扰和干扰。
对于短距离通信,双绞线即可满足需求;而对于长距离通信,需要采用屏蔽线路来减小串扰和干扰。
3.软件设计串行通信的软件设计主要包括通信协议的制定和数据包的格式规定。
3.1通信协议的选择通信协议是指数据传输的一套规则和约定,它规定了数据的格式、传输顺序、误码校验等内容。
常用的通信协议有UART、RS232、SPI、I2C等。
UART是最常用的通信协议,它一般使用异步通信方式,并具有较高的通信速率和稳定性。
3.2数据包的格式规定数据包是一组有意义的数据的集合,它包括起始位、数据位、停止位和校验位等。
起始位用于标识一个数据包的开始,通常为逻辑低电平;数据位用于存储要传输的数据;停止位用于标识数据包的结束,通常为逻辑高电平;校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。
校验位可以是奇校验、偶校验、无校验等。
4.实验步骤4.1连接硬件根据硬件设计部分的要求,将串口芯片和通信线路连接到单片机上。
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。
【关键字】设计《单片机原理及接口技术》课程设计报告课题名称两个单片机之间的串行通讯接口设计学院自机学院专业机械设计制造及其自动化班级1班姓名学号时间目录一、设计任务概述 (3)(1)设计的目的 (3)(2)课程设计要求 (3)(3)课程设计的内容 (4)1、设计要求: (3)2、设计方案: (3)2、硬件设计 (3)1、51片机串行通信功能 (3)2、MAX232芯 (6)3、DS18B20温度传感 (7)4、整体电路设计 (8)三、软件设计 (10)1、串行通信软件实现 (10)2串行通信的传输方式 (10)3、串行通信工作方式 (10)4、程序流程图 (10)四、联合调试 (12)附录 (13)一.设计任务概述(1)设计的目的单片机课程设计作为独立的数学环节,是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一,是学习完《单片机原理及应用》课程后,并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合练习。
单片机课程设计过程中,我们通过查阅资料、接口设计、程序设计、安装调试等环节,完成一个基于MCS-51系列单片机,涉及多种资源应用,并具有综合功能的小应用系统设计。
让我们不仅将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件等方面的知识进一步加深认识,同时在软件编程、调试、相关仪器设备和相关软件的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
让我们增加了对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解,同时也加深单片机的内部功能模块的应用。
使我们了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,强化单片机应用电路的设计与分析能力。
提高我们在单片机应用方面的实践技能和科学作风;培育我们综合运用理论知识解决问题的能力。
(2)课程设计要求通过对课题的分析,进行系统功能设计,选择器件,划分软硬件的功能,用Proteus 软件在PC机上完成硬件原理图设计。
用汇编语言,完成软件设计。
然后使用Proteus仿真软件在PC机上进行系统仿真,调试电路和修改调试程序,直至达到设计的要求和取得满意的效果。
1 概述1.1 课题的目的、背景和意义最近几年来,由于无线接入技术需求日益增大,以及数据交换业务(如因特网、电子邮件、数据文件传输等)不断增加,无线通信和无线网络均呈现出指数增加的趋势。
有力的推动力无线通信向高速通信方向发展。
然而,工业、农业、车载电子系统、家用网络、医疗传感器和伺服执行机构等无线通信还未涉足或者刚刚涉足的领域,这些领域对数据吞吐量的要求很低,功率消耗也比现有标准提供的功率消耗低。
此外,为了促使简单方便的,可以随意使用的无线装置大量涌现,需要在未来个人活动空间内布置大量的无线接入点,因而低廉的价格将起到关键作用。
为降低元件的价格,以便这些装置批量生产,所以发展了一个关于这种网络的标准方案。
Zigbee就是在这一标准下一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。
对于这种短距离、低功耗、低数据传输无线技术,它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有着巨大的应用价值,未来应用中还可以涉及人类日常生活和社会生产活动的所有领域。
由于各方面的制约,这种技术的大规模商业应用还有待时日,但已经显示出了非凡的应用价值,相信随着相关技术的发展和推进,一定会得到更广泛应用。
1.2国内外无线技术相关现状及Zigbee现状无线通信从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期出现才出现150MHVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。
第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ器件技术已向半导体过渡,大多为移动环境的专用系统,并解决了移动电话与公用电话的接续问题。
第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。
第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个通信业务方向迈进,此时出现D-AMPS、TACS、ETACS、GSM\DCS、cdmaone、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS、等各类系统与业务运行。
目录一、引言 (2)二、方案设计 (2)1. 方案一 (2)2.方案二 (3)三、总体设计 (4)1.单片机串行口通信 (5)2. MAX232芯片 (5)五、软件设计 (5)六、整体电路设计 (6)七、结论 (6)八、附录 (7)1、发送程序 (7)2、接收程序 (8)3、整体电路图 (9)九、参考文献 (10)双机之间的串行通信设计一、引言由于MCS51系列单片机具有性能稳定、工作可靠、价格低廉等特点,因此其应用相当广泛。
一个MCS51系列的单片机(如Atmel89c**)内部包含有RAM、FLASH ROM、两个或者三个16位的定时器/计数器、一个通用异步串行通信控制器(UART)等多种资源。
在这种情况下,一个系统中就使用了两个或两个以上的单片机,而单片机之间就要通过互连来进行数据通信。
MCS51系列的单片机(以下简称单片机)都带有串口,利用串口进行互连通信极为方便,其各种连接方式在许多书籍和资料上都有介绍,在此不再重述。
但如果系统要求扩充的资源是对外连接的串口,或对相互之间的数据传送有一定的速度要求,则单片机的串口就不能用作系统内两单片机的通信接口了。
所幸的是,单片机的并行端口也能相互连接来进行数据通信。
根据单片机端口内部结构的特点,这些端口的端口线可以直接相连,从而使两单片机之间并行通信接口的实现不用另外的硬件电路设备。
二、方案设计1 方案一本方案采用单片机AT89C51作为软件程序的载体,并采用并行通信方式。
并行通信是指数据各位同时并行传送的通信方式。
如果只需要一个单片机向另一个单片机传送数据,则可以采用单向并行通信接口方式,这种方式较为简单。
单片机A为数据发送方,单片机B为数据接收方,8位端口可以是P0−3的任何一个。
数据传送的流程是:单片机A将数据送到端口后,通过STB信号中断单片机B。
单片机B进入中断并从端口读取数据,读完后,在LED灯上显示。
原理图如图1-1。
图1-12、方案二本次设计,对于两片89C51,采用RS232进行双机通信。
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计题目:单片机串行通信发射机专业:电子信息工程班级:姓名:学号:指导老师:成绩:目录第1节引言 (3)1.1 硬件介绍 (3)1.1.1 单片机的特点 (3)1.1.2 单片机的应用 (3)1.2 AT89C51单片机简介 (5)第2节AT89C51介绍 (6)2.1 AT89C51功能特性描述 (6)第3节单片机的串行接口 (11)3.1 基本概念 (11)3.2 MCS-51的串行和控制寄存器 (12)3.2.1 串行口和控制寄存器 (12)3.2.2 串行口工作方式 (13)3.3 数码管显示 (13)第4节软件的设计和调整过程 (17)4.1 程序流程图 (17)4.2 通信协议 (17)第5节单片机串行通信领域的扩展 (19)5.1 无线发射电路组成及工作原理 (19)5.2 单片机串口接口 (20)5.2.1 扩展串行口与单片机的连接 (21)5.2.2 操作指令 (21)5.2.3 基于TTL电路的设计方案和工作原理 (22)结束语 (23)参考文献 (24)单片机串行通信发射机系统第1节引言我所做的是单片机串行通信发射机,它能显示数字信号,还能将信号发射出去。
采用串行工作方式,能显示00-99的数字,用单片机89C51来控制,采用共阳极数码显示,软件部分由汇编语言编写。
单片机串行通信发射机是用来发射信息,能完成信息准确无误的显示发射,使信息能够在两地之间传递,给人们在通信上带来方便。
发射机设计的思路是:由一片单片机来控制信息的发射、存储和显示,用汇编语言编写发射程序和显示程序,使硬件和软件加以结合,完成发射机的设计。
硬件的设计要考虑多方面,以自己设计的目的为出发点,设计合理的方案。
发射机需要硬件和软件的配合、补充,软件编写要和接收机达成相同的通信协议,这样才能完成预期的效果。
1.1 硬件介绍1.1.1 单片机的特点单片机主要有如下特点:1.有优异的性能价格比。
单片机串行通信发射机的设计学生:XXX学号:XXX专业:XXX班级:XXX指导教师:XXX单片机串行通信发射机的设计单片机串行通信发射机的设计摘要:近年来,单片机串行通信发射机广泛应用于无线通讯,数据交换。
本设计是以美国Atmel公司的AT89C51单片机作为主控芯片,共使用两片单片机为甲机和乙机。
一片用于发射数据,信号的发送由按键控制,另一片接收数据并用2位共阳极数码管显示。
同时发送数据到PC机上,在PC机界面上显示。
采用MAX232 芯片实现RS232 的EIA 电平与单片机TTL 电平的转换,通过电平转换电路把有效数据发送给PC机。
并在单片机与MAX232 芯片之间加入芯片SN75179能够实现远距离传输。
本设计主要实现了单片机与PC机以及两片单片机之间的串行通信。
关键词: AT89C51单片机;串口通信;数码管;双机通信Design of Serial Communication TransmitterHU Xinna(Sichuan University of Science and Engineering, Zigong, China, 643000)Abstract:In recent years, serial communication transmitter is widely used in wireless communication, data exchange. The design is based on the American Atmel company AT89C51 microcontroller as the main control chip, A total of two single-chip microcomputer as a machine A and a machine B. One for transmitting data, the signal sent by the button control, the other one used for received data and used 2 common anode led display. At the same time to send data to the PC, in the PC interface. The transformation beween RS232 ELA level and TTL level by MAX232 chip, through the level conversion circuit to send data to PC machine. And join between MCU and MAX232 chip SN75179 to realize the long distance transmission. This design mainly realizes the monolithic integrated circuit and the PC machine and serial communication between two single-chip microcomputer.Key words: AT89C51 MCU;serial communication;digital tube ;digital communication目录摘要 (I)ABSTRACT .......................................................... I I 第1章前言 .. (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2国内外相关研究的最新成果和动态 (2)1.3课题的研究内容 (2)1.4 应用场合和功能 (2)1.5本章小结 (3)第2章设计要求与方案论证 (4)2.1设计要求 (4)2.2 系统基本方案的选择与论证 (4)2.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (4)2.2.2显示器件的选择方案和论证 (4)2.2.3键盘形式的选择方案和论证 (5)2.2.4串行通信的选择方案和论证 (5)2.3 电路设计的最终方案 (5)2.4本章小结 (6)第3章系统的硬件设计与实现 (7)3.1 单片机主控模块设计 (7)3.1.1元器件AT89C51的介绍 (8)3.1.2晶振电路设计 (11)3.1.3复位电路设计 (11)3.2键盘控制电路设计 (12)3.3甲机与乙级的串行通信设计 (13)3.3.1数据缓冲器(SBUF) (13)3.3.2串行口控制寄存器SCON (14)3.3.3输入移位寄存器 (15)3.3.4波特率发生器 (15)3.3.5电源控制寄存器PCON (15)3.3.6波特率计算 (16)3.4电平转换电路的设计 (16)3.4.1 MAX232资料简介 (17)3.4.2 RS232的应用 (18)3.4.3 SN75179B (18)3.5显示模块的设计 (19)3.6本章小结 (21)第4章系统的软件设计与实现 (22)4.1程序设计流程图 (22)4.1.1单片机与PC机之间的串行通信程序 (22)4.1.2单片机与单片机之间串行通信程序 (23)4.2系统程序设计 (24)4.3本章小结 (25)第5章结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录Ⅰ:系统电路图 (29)附录Ⅱ:系统程序 (30)第1章前言1.1选题的背景和意义目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,今后单片机的发展趋势将进一步向着CMOS化、低功耗化、低电压化、低噪声与高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低价格化、外围电路内装化和串行扩展技术。
1 绪论我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。
在这过程中需要选择适当的元件,合理的电路图扎实的焊接技术,基本的故障排除和纠正能力,会使用基本的仪器对硬件进行调试,会熟练的运用汇编语言编写程序,会用相关的软件对自己的程序进行翻译,并烧进芯片中,要与对方接收机统一通信协议,要耐心的反复检查、修改和调试,直到达到预期目的。
单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。
硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示。
毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程,丰富自己的知识和理论,巩固所学的知识,提高自己的动手能力和实验能力,从而具备一定的设计能力。
我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解,明白发射机的工作原理,以便以后单片机领域的开发和研制打下基础,提高自己的设计能力,培养创新能力,丰富自己的知识理论,做到理论和实际结合。
本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理,内部结构和工作状态。
理解单片机的接口技术,中断技术,存储方式,时钟方式和控制方式,这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。
我的毕业设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。
硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。
介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。
AT89C51与MCS-51兼容,4K字节可编程闪烁存储器,寿命:1000次可擦,数据保存10年,全静态工作:0HZ-24HZ,三级程序存储器锁定,128*8位内部RAM,32跟可编程I/O线,两个16位定时/计数器,5个中断源,5个可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内震荡和时钟电路,P0和P1 可作为串行输入口,P3口因为其管脚有特殊功能,可连接其他电路。
例如P3.0RXD作为串行输出口,其中时钟电路采用内时钟工作方式,控制信号采用手动控制。
数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式;串行通信有两种形式,异步和同步通信。
介绍了串行串行口控制寄存器,电源管理寄存器PCON,中断允许寄存器IE,还介绍了数码显示管的工作方式、组成,共阳极和共阴极数码显示管的电路组成,有动态和静态显示两种方式,说明了不同显示方法与单片机的连接。
再后来还介绍了硬件的焊接过程,及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。
硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。
软件部分:在了解电路设计原理后,根据原理和目的画出电路流程图,列出数码显示的断码表,计算波特率,设置串行口,在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射程序。
编写完程序还要进行编译,这就必须会使用编译软件。
介绍了编译软件的使用和使用过程中遇到的问题,及在编译后烧入芯片使用的软件PLDA,后来的加电调试,及遇到的问题,在没问题后与接受机连接,发射数据,直到对方准确接收到。
在软件调试过程中将详细介绍调试遇到的问题,例如:通信协议是否相同,数码管是否与芯片连接对应,计数器是否开始计数等。
我所设计的单片机串行接口现在已经发展到无线收发的阶段,本文参考无线发射部分就是参考南华大学黄智伟、朱卫华的《单片机与嵌入式系统应用》一文,该串行无线发射电路结构简单、工作可靠,可方便地在单片机与单片机之间,构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。
单片机无线串行接口电路由MICRF102单片发射器芯片、MICRF007单片接收器芯片组成,工作在300~440 MHz ISM频段;具有ASK调制和解调能力,抗干扰能力强,适合工业控制应用;采用PLL频率合成技术,频率稳定性好;接收灵敏度高达-96 dBm,最大发射功率达-2.5 dBm;数据速率可达2 Kb/s;低工作电压:4.75~5.5 V;功耗低,接收时电流3 mA,发射时电流7.75 mA,接收待机状态仅为0.5μA,发射待机状态仅为1.0μA;可用于单片机之间的串行数据无线传输,也可在单片机数据采集、遥测遥控等系统中应用。
最后介绍了毕业设计做完后的结论以及自己的心得体会。
2 硬件2.1硬件的基本组成:单片机89C51、6M晶震、30pF电容、22uf/10V电容、1K电阻、共阳极数码显示管、按键。
2.2电路图(见附录A)2.3 硬件介绍2.3.1 单片机概述单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。
单片机一词最初是源于“Single Chip Microcomputer”,简称SCM。
随着SCM在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能,单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。
国际上逐渐采用“MCU”(Micro Controller Unit)来代替,形成了单片机界公认的、最终统一的名词。
为了与国际接轨,以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一对应解释。
在国内因为“单片机”一词已约定俗成,故而可继续沿用。
2.3.1.1 单片机的发展历史如果将8位单片机的推出作为起点,那么单片机的发展历史大致可以分为以下几个阶段:第一阶段(1976—1978):单片机的探索阶段。
以Intel公司的MCS-48为代表。
MCS-48的推出是在工控领域的探索,参与这一探索的公司还有Motorola、Zilog等。
都取得了满意的效果。
这就是SCM的诞生年代,“单片机”一词即由此而来。
第二阶段(1978—1982):单片机的完善阶段。
Intel公司在MCS-48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS-51。
它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。
1.完善的外部总线。
MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构,包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有多机通信功能的串行通信接口。
2.CPU外围功能单元的集中管理模式。
3.体现工控特性的地址空间及位操作方式。
4.指令系统趋于丰富和完善,并且增加了许多突出控制功能的指令。
第三阶段(1982—1990):8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段,也是单片机向微控制器发展的阶段。
Intel公司推出的MCS-96系列单片机,将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中,体现了单片机的微控制器特征。
第四阶段(1990—):微控制器的全面发展阶段。
随着单片机在各个领域全面、深入地发展和应用,出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机,以及小型廉价的专用型单片机。
2.3.1.2 单片机的发展趋势目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,今后单片机的发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗化、低电压化、低噪声与高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低价格化、外围电路内装化和串行扩展技术。
随着半导体集成工艺的不断发展,单片机的集成度将更高、体积将更小和功能将更强。
2.3.1.3 单片机的特点单片机主要有如下特点:1.有优异的性能价格比。
2.集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性和抗干扰能力。
另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。
3.制功能强。
为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。
单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
4.低功耗、低电压,便于生产便携式产品。
5.外部总线增加了I2C(Inter-Integrated Circuit)及SPI(Serial Peripheral Interface)等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。
6.单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。
2.3.1.4 单片机的应用由于单片机具有显著的优点,它已成为科技领域的有力工具,人类生活的得力助手。
它的应用遍及各个领域,主要表现在以下几个方面:1.单片机在智能仪表中的应用2.单片机在机电一体化中的应用3.单片机在实时控制中的应用4.单片机在分布式多机系统中的应用5.单片机在人类生活中的应用单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面,另一方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能通过单片机来实现了。
这种用软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是对传统控制技术的一次革命。
A:由单片机组成控制器的结构和特点:单片微型计算机是微型计算机发展中的一个重要分支,是把构成一台微型计算机的主要部件如中央处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)和各种功能I/O接口集成在一块芯片上的单芯片微型计算机(Single Chip Micro Computer),简称单片机.由于它的结构与指令功能都是按工业控制要求设计的,且近年来单片机着力扩展了各种控制功能如A/D、PWM等,因此我们更多时候称其为一个单片形态的微控制器(Single Chip Micro Controller),或直接称其为微控制器(Micro Controller)。
B:用单片机组成的微机控制系统具有以下特点:1.受集成度限制,片内存储器容量较小,一般片内ROM小于4—8K字节,片内RAM小于256字节;但可在外部进行扩展,如MCS—51系列单片机的片外可擦可编程只读存储器(EPROM)、静态随机存储器(SRAM)可分别扩展至64K字节。
2.可靠性高。
单片机芯片本身是按工业控制环境要求设计的,其抗工业噪声的能力优于一般通用CPU;程序指令及其常数、表格固化在ROM中不易破坏;常用信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。
3.易扩展。
片内具有计算机正常运行所必须的部件,芯片外部有许多供扩展用的总线及并行、串行输入/输出端口,很容易构成各种规模的微机控制系统。
4.控制功能强。
为了满足工业控制要求,单片机的指令系统中有极丰富的条件分支转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。
一般来说,单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微处理器。
5.一般的单片机内无监控程序或系统管理软件,软件开发工作量大。