课程设计报告书

目录

一． 摘要 二． 简介 三． 系统概述 3.1单片机的发展 3.2 MCS-51系列单片机 四． 单片机与pc通信实习设计 4.1单片机与pc通信设计介绍 4.2 51系列单片机的系统设计 五． 软件设计 5. 1系统软件设计

5. 2 单片机与PC机通信设计软件 5. 3 流程图设计 六． 硬件部分 6.1硬件设计 6.2主控制单片机 6.3 LED显示模块 6.4总体设计电路图 6.5程序源 七． 结论 八．参考资料

正文 一．摘要

51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列

单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。

串行通信是计算机进行数据通信的一种主要方式之一，而单片机通信主要采用串行通信。这也就引导我们向这方面发展，以至有了单片机的双机通信，多机通信，单片机与PC机的通信等等 关键字：单片机 pc 通信 显示 串行

二．实习简介

实习内容：单片机与PC机通信设计 a) 查找资料学习单片机与PC机的通信原理； b) 理解KST-51的串口通信电路图；

c) 编制程序实现： 将数字0-255从PC机的串口助手发送到单片机并用数

码管显示。

d) 绘制PROTEL 原理图；

三． 系统概述

3.1 单片机的发展

单片机也被称为微控制器，是因为他最早被应用在工业控制领域。，经历SCM、MCU、SOC三大阶段。

(1)SCM即单片微型计算机阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。

(2)MCU即微控制器阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。

(3)单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。

3.2 MCS-51系列单片机介绍

单片机的全称是单片微型计算机。为了使用方便，它把组成计算机的主要功能部件：中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM、EPROM、E2PROM或FLASH）、定时/计数器和各种输入/输出接口电路等都集成在一块半导体芯片上，构成了一个完整的计算机系统。与通用的计算机不同，单片机的指令功能是按照工业控制的要求设计，因此它又被称为微控制器

单片机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。

四， 单片机与pc通信实习设计

4.1单片机与pc通信实验介绍

单片机的数据通信由串行口来完成，定时器中的T1作为波特率发生器。38.同PC机一致，设波特率为9600波特，8位数据位，1位停止位，第9位作为地址数据判断位。采用中断方式传送和接收数据。T1设置为工作方式2，串行口设置为工作方式2，由到9位判断地址码或数据。当某台单片机与PC机发出的地址码

一致的时候，就发出应答信号给PC机，而其它三台不发应答信号，这样在某一时刻PC机只与一台单片机通信。

PC机与单片机之间通常采用2种通信方式：并行通信和串行通信。并行通信是指将待发送数据的各位同时传送，串行通信则将数据一位一位地按顺序传送。并行通信虽然传输效率高，由于所需硬件设备复杂，不适于长距离通信，所以一般只适用于要求实时性强，传送速率较高的控制系统中，实用面较窄；相比之下，串行通信简单易实现，传输距离较长，所以已被广泛应用于各种工控系统中。 串行通信分为同步通信和异步通信2种方式。同步通信是指通过在每个数据块开始时的同步字符来实现收／发双方同步的一种数据传输方法，常用于信息量大，速度要求高的场合；异步通信则规定了标准的字符数据传输格式，即每一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。由于有冗余位，所以传送效率不高，常用于信息量不大，速度较低的场合。在计算机测控系统中，由于串行接口的标准化，一般采用异步串行通信方式，以提高其通用性。由于各种接口的机械和电器特性有所差异，串行通信分为近程通信和远程通信。

4.2 PC机同单片机通信存在的问题

目前，51单片机同PC机的通信在大多数情况下仍然是使用RS-232(DB-9)串口作为通信接口实现的。而随着USB接口技术的成熟和使用的普及，由于USB接口有着一系列RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点，RS-232(DB-9)串口正在逐步的为USB接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中，出于节省物理空间和用处不大等原因，RS-232(DB-9)串口已不再设置，这就约束了基于RS-232(DB-9)串口与PC机联络的单片机设备的使用范围。 4.2 USB通信的优点

通过USB 接口和RS-232(DB-9)的比较，不难发现：

（1）USB 接口支持即插即用和热插拔，而RS-232(DB-9)串口不支持即插即用和热插拔，设备安装后需重启计算机方可使用。

（2）USB 接口的传输速率较快，可达480Mbps(V2.0)，而RS-232(DB-9)串口的最高速率仅为19200 波特。