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智能仪表综合训练设计计划书
第1章概述
1.1课题设计的目的
近年来,由于PC机(个人计算机)优越的性价比和丰富的软件资源,己成为计算机应用的主流机种。而MCS- 51系列单片机在工业控制系统中也越来越得到广泛的应用,它以价格低、功能全、体积小、抗干扰能力强、开发应用方便等特点己渗透到了各个应用领域。特别是利用其能直接进行全双工通讯的特点,在数据采集、智能仪器仪表、家用电器和过程控制中作为智能前沿机。
现代的实时监控系统和工业自动化领域中，串行通信技术是一种重要的数据传输首手段。在单片机应用系统中，作为下位机核心器件的单片机往往只负责数据的采集和通信。现阶段，这种应用的核心便是数据通讯，它包括单片机和上位机之间、客户端和服务器之间的通信，而单片机和上位机之间的数据通信则是整个系统的基础。单片机和PC机的通信是通过单片机的串口和PC机串口之间的硬件连接实现的。
1.2串口通信
1.2.1串口的概念
串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。
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1.2.2串口通信的分类
计算机与外界的信息交换称为通信。通信的基本方式可分为并行通信和串行通信两种。
所谓并行通信是指数据的各位同时在多根数据线上发送或接收。串行通信是数据的各位在同一根数据线上依次逐位发送或接收。串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信两种基本的通信方式。
1、 同步通信，同步通信依靠同步字符保持通信同步。同步通信是由1～2个同步字符和多字节数据位组成，同步字符作为起始位以触发同步时钟开始发送或接收数据；多字节数据之间不允许有空隙，每位占用的时间相等；空闲位需发送同步字符。
同步通信是一种连续传送数据的通信方式，一次通信传送多个字符数据，称为一帧信息。数据传输速率较高，通常可达56000bps或更高。其缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。典型的同步通信数据帧格式如下所示： 同步字符1 同步字符2 连续数据 校验信息1 校验信息2 2、 异步通信，在异步通信中，数据通常是以字符或字节为单位组成数据帧进行传送的。收、发端各有一套彼此独立，互不同步的通信，由于收发数据的帧格式相同，因此可以相互识别接收到的数据信息。
异步通信依靠起始位、停止位保持通信同步。它的数据传送按帧传输，一帧数据包含起始位、数据位、校验位和停止位。
异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活，适用于数据的随机发送/接收，但因每个字节都要建立一次同步，即每个字符都要额外附加两位，所以工作速度较低，在单片机中主要采用异步通信方式。 串行通信波特率
波特率bps(bit per second)是指每秒传输数据的位数，即：
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1波特 = 1位/秒（1bps）
波特率的倒数即为每位传输所需的时间。
相互通信的甲乙双方必须具有相同的波特率，否则无法成功地完成串行数据通信。
串行通信的工作方式
串行通信按照数据传送方向可分为三种制式： 1、单工制式（Simplex）
单工制式是指甲乙双方通信时只能单向传送数据，发送方和接收方固定。
2、半双工制式（Half Duplex）
半双工制式是指通信双方都具有发送器和接收器，既可发送也可接收，但不能同时接收和发送，发送时不能接收，接收时不能发送。
3、全双工制式（Full Duplex）
全双工制式是指通信双方均设有发送器和接收器，并且信道划分为发送信道和接收信道，因此全双工制式可实现甲乙双方同时发送和接收数据，发送时能接收，接收时也能发送。
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串行通信虽然有其自身优点：如适合长距离通信，有一定的纠错能力等，但并行通信在短距离(数米围)传输过程中的优点是显而易见的。首先串行通信时要设置串口数据，如：串口号(Com1、Com2或者其他串口)、波特率、数据位数、停止位、校验位等等。而且单片机与PC机的串口数据必须一一对等，否则不能传输。而并行传输时，无需上述过程。其次，PC机的串口电平值为+12V~-12V，单片机是TTL电平(0~+5V)，两者必须要经过电平转换芯片进行电平间的转换。而进行并行传输时，由于双方都是TTL电平，所以PC的并口可以与单片机或其他芯片直接相连；另外，串行传输速度慢，每次只能传送一位，而并行每次可以传送8位，速度上的差异显而易见。
而对于单片机，串口(UART)是最常用的端口，尤其对于存在两个或多个串口的单片机来说，充分利用串口进行通信是非常重要的。
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第2章 总体方案设计
2.1 STC89C52单片机的选用
MC S-52 单片机有一个全双工的串行通讯口UART，利用其RXD和TXD与外界进行通信，其部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF，可同时发送和接收数据。所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯。单片机串口有3条引线:TXD(发送数据),RXD(接收数据)和GND(信号地)。
图2-1 89c51引脚图管脚图
stc89c52引脚简介 1~8：I/OP1口（P1.0~P1.7）； 9：复位脚（RST/Vpd）；
10~17：I/OP3口（P3.0=RXD，P3.1=TXD，P3.2=-INT0，P3.3=-INT1，
P3.4=T0P3.5=T1，P3.6=-WR，P3.7=-RD）主要是此引脚；
18、19：晶振（18=XTAL2，19=XTAL1）； 21~28：I/OP2口（P2.0~P2.7)； 29：-PSEN；
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