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11.课程设计说明书1.1课程设计内容运用所学单片机、模拟和数字电路等方面的知识，完成单片机与PC计算机的串口接口设计。此系统具有如下功能：1）单片机可以从RS-232串口接收PC计算机来的一组4位10进数，并显示在4位LED数码管显示器上，波特率可选1200、2400、4800、9600，采用奇偶校验。2）设置一个按键，按下按键时停止接收PC计算机发送的信号，再次按下按键又继续接收。1.2.任务分析与设计思路1）设计要求接收数据并显示，接收数据的波特率可选1200、2400、4800、9600，并采用奇偶校验。设计思路为使用89c51的串行接口来接收数据，波特率越高，数据传输速度越快，任务对传输速度未作要求，考虑到定时器T1的时间常数初值与相应波特率之间有误差，在选择单片机时钟频率为12M情况下，4800的误差较小，所以波特率选择4800。由于采用奇偶校验，所以串口工作方式选择3。2)采用4位LED数码管对接收数据进行显示，从节约硬件的角度考虑，采用软件译码，并采用动态显示。3）按键控制接收，通过INT0中断实现。1．3总体方案设计通过RS-232实现PC机与单片机的连接，由于需要电平转换，采用MAX232芯片，设计采用两块单片机，其中一块作添加校验位来用。单片机通过P0.0～P0.6（字形码），P2.0～P2.3（字位码）与LED数码管相连。按键接INT0脚。设计框图如下2.详细设计2.1开发环境本系统使用Keil进行程序编写，需要Proteus进行硬件仿真。适用内存不低于256M配备有Windows2000，Windows2003，WindowsXP系统的计算机。PC机单片机1增加校验位RS-232MAX232电平转换单片机2接收数据四位LED数码管按键22.2硬件设计元件清单见附录A，硬件电路图如下所示：2.3软件程序流程图软件部分包括按键、通信、显示等，按键采用INT0中断，通信涉及对单片机串口的编程，采用动态显示编程，软件程序见附录B。软件流程图如下所示：主程序串口中断程序0023H开始地址初始化串口初始化定时器T1初始化开中断动态显示32.4程序调试情况仿真调试准备1）虚拟串口的设置虚拟串口软件用Virtua1SerialportsXP5.1,打开软件后,如图1,图1左边上面的COM1是电脑上实际的物理串口,下面是虚拟串口,在没有设置前是空的。因为电脑最多有两个物理串口,点击Addpair在下面添加COM3和COM4作为一对虚拟串口，见图1：2）使用虚拟串口调试软件SSOM32模拟PC机发送数据，如图所示3）采用Proteus进行仿真44）调试过程中发现pc机通过串口发送的数据没有校验位，只含1位停止位、8位数据位和1位停止位，所以使用另一片单片机接受pc数据，再补上校验位发送给另一片单片机。5）由于是仿真，RS-232直接与单片机相连，并未使用MAX232进行电平转换，图中只是画出，没有连入电路。6）调试过程中发现接收数据一开始正常，过一段时间便显示紊乱，通过检查电路和程序发现，程序中进入中断未对中断中使用的寄存器A进行保护，经过改正后显示正常。3、课程设计进程安排序号课程设计各阶段名称日期、周次1总体设计，硬件设计7月5日，19周2绘制软件程序流程图，编写软件7月6日，19周3软、硬件仿真调试7月7日，19周4软、硬件仿真调试，撰写设计说明书7月8日，19周5完善设计说明书，提交设计说明书7月9日，19周4.结束语首先，理论课的重要性。平时上理论课的时候总觉得理论课上的知识与实践总有很远的距离，不知道上理论课的重要性，所以在学的时候兴致缺缺，但在课程设计时，才发现根修房子最重要是打好地基一样，没有理论课所学知识的支撑设计根本无法完成。其次，不刚愎自用。在做该课程设计过程中遇到困难的时候，不要忘记学习除了一个人独自琢5磨外还应多与同学切磋，一个人学习容易走进死胡同，而且进入死胡同后会大大的打击做设计的积极性，这时候应与同学多交流，从一个新的角度去看待问题、分析问题、解决问题，会有耳目一新的感觉。再做起设计来事倍功半，最主要的是，从课程设计中学会了把课本上的理论知识实践化，还有良好的编程风格，注意养成良好的习惯，代码的缩进编排，变量的命名规则要始终保持一致。如果注释和代码不一致，那就更加糟糕。附录：源代码清单附录A：元件清单如下：元件名称数量（个）元件名称数量（个）7SEG-MPX4-CA1CAP-POL480C512COMPIM1BUTTON1CRYSTAL2CAP4MAX2321CAP-ELEC2RES2附录B：软件程序如下所示：ORG0000HLJMP1000HORG1000HMOV70H,#0;显示区70H~73HMOV71H,#0MOV72H,#0MOV73H,#0MOVR0,#70H;R0指向显示区MOVR3,#11H;R3存位控位MOVTMOD,#20H;选择定时器T1,方式2MOVTH1,#0F3H;选择波特率4800，计算初值0F3HMOVTL1,#0F3HSETBTR1;启动定时器MOVSCON,#0D0H;串口选择方式3，允许接收6MOVPCON,#80H;SMOD=1MOVR1,#60H;R1指向接收区60H~63HMOVR4,#04H;R4存接收个数SETBEASETBES;开串口中断SETBIT0;INT0中断选负边沿触发SETBEX0;开INT0中断MOVA,R3LD0:MOVP2,AMOVA,@R0ADDA,#15MOVCA,@A+PCMOVP0,AACALLDELAYINCR0MOVA,R3RLAMOVR3,ACJNER0,#74H,LD0MOVR0,#70HSJMPLD0;显示显示区的数DB40H,4FH,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,18HDELAY:;1ms延时程序MOVR7,#02HDELAY1:MOVR6,#0FFHDELAY2:DJNZR6,DELAY2DJNZR7,DELAY1RET7ORG0023H;串口终端服务程序LJMP2000HORG2000HRE:CLRRI;清标志位MOVA,SBUFMOVR5,AMOV20H,#00HMOV21H,#00HMOVC,PMOV00H,CMOVC,RB8MOV08H,CMOVA,20HXRLA,21HJNZL3MOVA,R5;奇偶校验L5:CJNEA,#30H,L2L2:JCL3CJNEA,#3AH,L4L4:JNCL3;判断接收数据是否在30H~39H之间ANLA,#0FH;清接收数据高四位MOV@R1,A;送数据接收区INCR1L3:CJNER1,#64H,L1;判断是否接受完4个数据MOVR1,#60HMOV70H,60HMOV71H,61H8MOV72H,62HMOV73H,63H;若接收完则接收数据送显示区L1:RETIORG0003H;INT0中断服务程序LJMP2500HORG2500HCPLREN;允许接收位取反MOVR1,#60HRETIEND设计资料及参考文献1）．胡汉才．单片机原理及其接口技术．清华大学出版社，20042）．吴飞青等．单片机原理与应用实践指导．机械工业出版社2009.23）．李建忠.单片机原理与应用（第二版）.西安电子科技大学出版社4）．李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航天航空大学出版社，19985）.李广弟.单片机基础[M].北京：北京航天航空大学出版社，19946）.阎石.数字电子技术基础（第三版）.北京：高等教育出版社，19897）.廖常初.现场总线概述[J].电工技术，19998）.周良权，傅恩锡，李世馨.模拟电子技术基础（第二版）.北京：北京高等教育出版社，2001..129）.李干林.《STARES598PCI试验仪微机原理实验指导书》[M].南京工程学院，2008