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单片机 数据通信 串口
如何去实现一种单片机通过串口方式1进行全双工数据通信的设计呢？其设计思路是怎样的？
回帖（1）
2022-1-26 15:19:22
思考题：
设计两个单片机通过串口方式1进行全双工数据通信，要求将波特率设置为2400，晶振频率为11.0592MHz，请分别编写发送程序和接收程序，接收端需使用液晶屏幕显示接收内容，发送端可循环发送一个字符串（自己定义一个字符串，例如“Welcome to Wuhan”)。
（1）电路图如下：
（2）设计思路：
1、电路：
两个单片机都是用P0口连接LCD1602数据线的0~7位，P20连接寄存器选择位RS，P21连接读写选择位RW，P2^2连接使能位E。然后甲机的RXD连乙机的TXD，甲机的TXD连乙机的RXD。需要注意的是：P0口，P2作为I/O口输出的时候时输出低电平为0输出高电平为高组态（并非5V，相当于悬空状态）。也就是说不能真正的输出高电平，给所接的负载提供电流，因此必须接上拉电阻。
2、程序：
波特率2400，晶振频率为11.0592MHZ，T1工作在方式1，由公式X=256-（fosc/12）（2^SMOD/(322400)）,可以算出初值TH1=TL1=244=0xf4。有关LCD1602的相关函数此处就略了！！
2.1甲机发送数据程序说明：
串口首先要初始化，选择方式1，REN允许接收位置1，即SCON=0x50；T1工作在方式2，即TMOD=0x20；波特率不加倍，即PCON=0x00；设置初值TH1=TL1=0xf4；启动T1，即TR1=1。
然后串口发送数据，CPU将数据写入SBUF，即SBUF=dat；再搞一个陷阱while（!TI）来判断是否发完，下一步TI置0;
调用LCD1602的单字符显示函数dis_char(address++,dat) （address刚开始为0x00）发送下一个数据时地址++，（发送完一个数据 就显示一个数据）；显示完第一行 就显示第二行；显示完第二行 清屏后又显示第一行；发送完一帧数据 地址就归零 清屏 从头再来。
注意这里清屏之前要延时一下 ，等前面发送的数据显示完了，再清屏！具体请看代码！！！
2.2乙机接收数据程序说明：
首先也是串口的初始化 ，跟楼上甲机是一样的！
然后是串口接收数据，这里是通过串口中断来接收数据的（interrupt 4）。但是有个不足就是得事先知道发送数据的第一个字符；判断当SBUF==发送数据的第一个字符时，这就说明刚接收完一帧数据或者马上开始接收数据，那这时就将地址address置0并将屏幕清屏；然后读SBUF中的数据，调用LCD1602的单字符显示函数dis_char(address++,receive_char) ;再将RI软件置0。最后同发送的显示格式一样，显示完第一行 就显示第二行；显示完第二行 清屏后又显示第一行；接收完一帧数据 地址就归零 清屏 从头再来。
（3）发送程序代码：
/** 功能描述： 甲机发数据!”**/
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define lcd_out P0
/***********端口定义********************************/
***it rs=P2^0;
***it rw=P2^1;
***it e=P2^2;
/***********函数申明***********************************/
void UART_Init(void);
void UART_SendData(uchar dat);
void UART_SendString(uchar *p);
void delay(uint j);
void check_busy(void);
void write_command(uchar com);
void write_data(uchar dat);
void LCD_initial(void);
void dis_char(uchar ad, uchar input);
/***********变量定义********************************/
uchar address=0x00; //显示地址
uchar sting[]="Welcome to Sichuan for hot pot!";
void main(void)
{
LCD_initial(); //LCD1602 初始化
UART_Init(); //串口初始化
while(1)
{
UART_SendString(sting); //发送字符串
address=0x00; //发送完数据 地址就归零 从头再来
delay(1000);
write_command(0x01); //发送完一帧数据 清屏
}
}
//串口初始化
void UART_Init(void)
{
SCON=0x50;
TMOD=0x20;
PCON=0x00;
TH1 =0xf4;
TL1 =0xf4; //预置初值，设波特率为2400
TR1 =1;
}
//串口发送一个字节的数据
void UART_SendData(uchar dat)
{
SBUF=dat; //发送数据
while(!TI); //判断是否发送完
TI=0; //软件清0
delay(100);
dis_char(address++,dat); //发送完一个数据 显示一个数据
if(address==0x10) address=0x40;//显示完第一行 就显示第二行
if(address==0x50){
write_command(0x01);
address=0x00;//显示完第二行 清屏后又显示第一行
}
}
//串口发送多字节数据
void UART_SendString(uchar *p)
{
while(*p!=' ')
{
UART_SendData(*p);
p++;
}
}
//1ms延时程序
void delay(uint j)
{
uchar i=250;
for(;j>0;j--)
{
while(--i);
i=249;
while(--i);
i=250;
}
}
//查忙程序
void check_busy(void)
{
uchar dt;
do
{
dt=0xff;
e=0;
rs=0;
rw=1;
e=1;
dt=lcd_out;
}while(dt&0x80);
e=0;
}
//写控制指令
void write_command(uchar com)
{
check_busy();
e=0;
rs=0;
rw=0;
lcd_out=com;
e=1;
_nop_();
e=0;
delay(1);
}
//写数据指令
void write_data(uchar dat)
{
check_busy();
e=0;
rs=1;
rw=0;
lcd_out=dat;
e=1;
_nop_();
e=0;
delay(1);
}
//液晶屏初始化
void LCD_initial(void)
{
write_command(0x38);//8位总线,双行显示，5X7的点阵字符
write_command(0x0C);//开整体显示,光标关，无黑块
write_command(0x06);//光标右移
write_command(0x01);//清屏
delay(1);
}
// 输出字符
void dis_char(uchar ad, uchar input)
{
write_command(ad+0x80);//ad是显示位置信息
write_data(input);
delay(10);
}
（4）接受程序代码：
/** 功能描述： 乙机收数据!”**/
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define lcd_out P0
/***********端口定义********************************/
***it rs=P2^0;
***it rw=P2^1;
***it e=P2^2;
/***********函数申明***********************************/
void UART_Init(void);
void delay(uint j);
void check_busy(void);
void write_command(uchar com);
void write_data(uchar dat);
void LCD_initial(void);
void dis_char(uchar ad, uchar input);
/***********变量定义********************************/
uchar address=0x00; //显示地址
uchar receive_char; //接收的数据
void main(void)
{
LCD_initial(); //LCD1602 初始化
UART_Init(); //串口初始化
ES=1;//打开串口中断开关
EA=1;//打开中断总开关
while(1)
{
if(address==0x10) address=0x40; //显示完第一行 就显示第二行
if(address==0x50){
write_command(0x01);
address=0x00;//显示完第二行 清屏后又显示第一行
}
}
}
//利用串口中断来接收数据 并用LCD显示信息
void inter (void) interrupt 4
{
if(SBUF=='W'){ //不足就是 得事先知道发送数据的第一个字符
write_command(0x01);//接收完一帧就清屏
address=0x00; //地址也归零 从头再来
}
receive_char=SBUF;
dis_char(address++, receive_char);//接收一个数据显示一个数据
RI=0; //软件清0
}
//串口初始化
void UART_Init(void)
{
SCON=0x50;
TMOD=0x20;
PCON=0x00;
TH1 =0xf4;
TL1 =0xf4; //预置初值，设波特率为2400
TR1 =1;
}
//1ms延时程序
void delay(uint j)
{
uchar i=250;
for(;j>0;j--)
{
while(--i);
i=249;
while(--i);
i=250;
}
}
//查忙程序
void check_busy(void)
{
uchar dt;
do
{
dt=0xff;
e=0;
rs=0;
rw=1;
e=1;
dt=lcd_out;
}while(dt&0x80);
e=0;
}
//写控制指令
void write_command(uchar com)
{
check_busy();
e=0;
rs=0;
rw=0;
lcd_out=com;
e=1;
_nop_();
e=0;
delay(1);
}
//写数据指令
void write_data(uchar dat)
{
check_busy();
e=0;
rs=1;
rw=0;
lcd_out=dat;
e=1;
_nop_();
e=0;
delay(1);
}
//液晶屏初始化
void LCD_initial(void)
{
write_command(0x38);//8位总线,双行显示，5X7的点阵字符
write_command(0x0C);//开整体显示,光标关，无黑块
write_command(0x06);//光标右移
write_command(0x01);//清屏
delay(1);
}
// 输出字符
void dis_char(uchar ad, uchar input)
{
write_command(ad+0x80);//ad是显示位置信息
write_data(input);
delay(10);
}
思考题：
设计两个单片机通过串口方式1进行全双工数据通信，要求将波特率设置为2400，晶振频率为11.0592MHz，请分别编写发送程序和接收程序，接收端需使用液晶屏幕显示接收内容，发送端可循环发送一个字符串（自己定义一个字符串，例如“Welcome to Wuhan”)。
（1）电路图如下：
（2）设计思路：
1、电路：
两个单片机都是用P0口连接LCD1602数据线的0~7位，P20连接寄存器选择位RS，P21连接读写选择位RW，P2^2连接使能位E。然后甲机的RXD连乙机的TXD，甲机的TXD连乙机的RXD。需要注意的是：P0口，P2作为I/O口输出的时候时输出低电平为0输出高电平为高组态（并非5V，相当于悬空状态）。也就是说不能真正的输出高电平，给所接的负载提供电流，因此必须接上拉电阻。
2、程序：
波特率2400，晶振频率为11.0592MHZ，T1工作在方式1，由公式X=256-（fosc/12）（2^SMOD/(322400)）,可以算出初值TH1=TL1=244=0xf4。有关LCD1602的相关函数此处就略了！！
2.1甲机发送数据程序说明：
串口首先要初始化，选择方式1，REN允许接收位置1，即SCON=0x50；T1工作在方式2，即TMOD=0x20；波特率不加倍，即PCON=0x00；设置初值TH1=TL1=0xf4；启动T1，即TR1=1。
然后串口发送数据，CPU将数据写入SBUF，即SBUF=dat；再搞一个陷阱while（!TI）来判断是否发完，下一步TI置0;
调用LCD1602的单字符显示函数dis_char(address++,dat) （address刚开始为0x00）发送下一个数据时地址++，（发送完一个数据 就显示一个数据）；显示完第一行 就显示第二行；显示完第二行 清屏后又显示第一行；发送完一帧数据 地址就归零 清屏 从头再来。
注意这里清屏之前要延时一下 ，等前面发送的数据显示完了，再清屏！具体请看代码！！！
2.2乙机接收数据程序说明：
首先也是串口的初始化 ，跟楼上甲机是一样的！
然后是串口接收数据，这里是通过串口中断来接收数据的（interrupt 4）。但是有个不足就是得事先知道发送数据的第一个字符；判断当SBUF==发送数据的第一个字符时，这就说明刚接收完一帧数据或者马上开始接收数据，那这时就将地址address置0并将屏幕清屏；然后读SBUF中的数据，调用LCD1602的单字符显示函数dis_char(address++,receive_char) ;再将RI软件置0。最后同发送的显示格式一样，显示完第一行 就显示第二行；显示完第二行 清屏后又显示第一行；接收完一帧数据 地址就归零 清屏 从头再来。
（3）发送程序代码：
/** 功能描述： 甲机发数据!”**/
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define lcd_out P0
/***********端口定义********************************/
***it rs=P2^0;
***it rw=P2^1;
***it e=P2^2;
/***********函数申明***********************************/
void UART_Init(void);
void UART_SendData(uchar dat);
void UART_SendString(uchar *p);
void delay(uint j);
void check_busy(void);
void write_command(uchar com);
void write_data(uchar dat);
void LCD_initial(void);
void dis_char(uchar ad, uchar input);
/***********变量定义********************************/
uchar address=0x00; //显示地址
uchar sting[]="Welcome to Sichuan for hot pot!";
void main(void)
{
LCD_initial(); //LCD1602 初始化
UART_Init(); //串口初始化
while(1)
{
UART_SendString(sting); //发送字符串
address=0x00; //发送完数据 地址就归零 从头再来
delay(1000);
write_command(0x01); //发送完一帧数据 清屏
}
}
//串口初始化
void UART_Init(void)
{
SCON=0x50;
TMOD=0x20;
PCON=0x00;
TH1 =0xf4;
TL1 =0xf4; //预置初值，设波特率为2400
TR1 =1;
}
//串口发送一个字节的数据
void UART_SendData(uchar dat)
{
SBUF=dat; //发送数据
while(!TI); //判断是否发送完
TI=0; //软件清0
delay(100);
dis_char(address++,dat); //发送完一个数据 显示一个数据
if(address==0x10) address=0x40;//显示完第一行 就显示第二行
if(address==0x50){
write_command(0x01);
address=0x00;//显示完第二行 清屏后又显示第一行
}
}
//串口发送多字节数据
void UART_SendString(uchar *p)
{
while(*p!=' ')
{
UART_SendData(*p);
p++;
}
}
//1ms延时程序
void delay(uint j)
{
uchar i=250;
for(;j>0;j--)
{
while(--i);
i=249;
while(--i);
i=250;
}
}
//查忙程序
void check_busy(void)
{
uchar dt;
do
{
dt=0xff;
e=0;
rs=0;
rw=1;
e=1;
dt=lcd_out;
}while(dt&0x80);
e=0;
}
//写控制指令
void write_command(uchar com)
{
check_busy();
e=0;
rs=0;
rw=0;
lcd_out=com;
e=1;
_nop_();
e=0;
delay(1);
}
//写数据指令
void write_data(uchar dat)
{
check_busy();
e=0;
rs=1;
rw=0;
lcd_out=dat;
e=1;
_nop_();
e=0;
delay(1);
}
//液晶屏初始化
void LCD_initial(void)
{
write_command(0x38);//8位总线,双行显示，5X7的点阵字符
write_command(0x0C);//开整体显示,光标关，无黑块
write_command(0x06);//光标右移
write_command(0x01);//清屏
delay(1);
}
// 输出字符
void dis_char(uchar ad, uchar input)
{
write_command(ad+0x80);//ad是显示位置信息
write_data(input);
delay(10);
}
（4）接受程序代码：
/** 功能描述： 乙机收数据!”**/
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define lcd_out P0
/***********端口定义********************************/
***it rs=P2^0;
***it rw=P2^1;
***it e=P2^2;
/***********函数申明***********************************/
void UART_Init(void);
void delay(uint j);
void check_busy(void);
void write_command(uchar com);
void write_data(uchar dat);
void LCD_initial(void);
void dis_char(uchar ad, uchar input);
/***********变量定义********************************/
uchar address=0x00; //显示地址
uchar receive_char; //接收的数据
void main(void)
{
LCD_initial(); //LCD1602 初始化
UART_Init(); //串口初始化
ES=1;//打开串口中断开关
EA=1;//打开中断总开关
while(1)
{
if(address==0x10) address=0x40; //显示完第一行 就显示第二行
if(address==0x50){
write_command(0x01);
address=0x00;//显示完第二行 清屏后又显示第一行
}
}
}
//利用串口中断来接收数据 并用LCD显示信息
void inter (void) interrupt 4
{
if(SBUF=='W'){ //不足就是 得事先知道发送数据的第一个字符
write_command(0x01);//接收完一帧就清屏
address=0x00; //地址也归零 从头再来
}
receive_char=SBUF;
dis_char(address++, receive_char);//接收一个数据显示一个数据
RI=0; //软件清0
}
//串口初始化
void UART_Init(void)
{
SCON=0x50;
TMOD=0x20;
PCON=0x00;
TH1 =0xf4;
TL1 =0xf4; //预置初值，设波特率为2400
TR1 =1;
}
//1ms延时程序
void delay(uint j)
{
uchar i=250;
for(;j>0;j--)
{
while(--i);
i=249;
while(--i);
i=250;
}
}
//查忙程序
void check_busy(void)
{
uchar dt;
do
{
dt=0xff;
e=0;
rs=0;
rw=1;
e=1;
dt=lcd_out;
}while(dt&0x80);
e=0;
}
//写控制指令
void write_command(uchar com)
{
check_busy();
e=0;
rs=0;
rw=0;
lcd_out=com;
e=1;
_nop_();
e=0;
delay(1);
}
//写数据指令
void write_data(uchar dat)
{
check_busy();
e=0;
rs=1;
rw=0;
lcd_out=dat;
e=1;
_nop_();
e=0;
delay(1);
}
//液晶屏初始化
void LCD_initial(void)
{
write_command(0x38);//8位总线,双行显示，5X7的点阵字符
write_command(0x0C);//开整体显示,光标关，无黑块
write_command(0x06);//光标右移
write_command(0x01);//清屏
delay(1);
}
// 输出字符
void dis_char(uchar ad, uchar input)
{
write_command(ad+0x80);//ad是显示位置信息
write_data(input);
delay(10);
}
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