三、串行通信传送方式
串行通信又可分为同步通信和异步通信两 种方式。 （一）所谓异步通信，是指数据传送以字符 为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位 与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信 的特点可以概括为： （二）所谓同步通信，是指数据传送是以数 据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字 符内部的位与位之间都同步。同步串行通信的特 点可以概括为：
四、RS-232标准介绍
RS-232C是由美国电子工业协会（EIA）正式公布 的，在异步串行通信中应用最广泛的标准总线。RS-232C标 准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE（Data Communication Equipment)而制定的。RS-232C 标准（协议）的全称是 EIA- RS-232 标准，232是标识符，C代表RS-232的最新一 次修改（1969年），在这之前，有过RS-232A、RS-232B标 准，它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过 程。现在，计算机上的串行通信端口（RS-232）是标准配置 端口，已经得到广泛应用，计算机上一般都有1～2个标准 RS-232串口，即通道COM1和COM2。RS-232C接口最大传 输速率为20Kbps，线缆最长为15米。RS-232C接口通常被 用于将电脑信号输入控制，当通信距离较近时，可不需要 Modem，通信双方可以直接连接，这种情况下，只需使用少 数几根信号线。
总体方案
结构框图
51单片机
串口电平 转换电路
串口电平 转换电路
51单片机
主要器件
本设计的核心部件是单片机芯片和接口电平转 换芯片。单片机芯片选用Atmel公司的AT89C52， 接口电平转换芯片选用Maxim公司的MAX3232,其引 脚的分布如图：
电路原理图及说明
一、MAX3232实现的接口电平转换 电路原理图
设计思路分析
• 一、串行通信的原理
在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行 通信。随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发 展，通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信 息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算 机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。 • 串行通信是指通信双方的数据一位一位地依次传输 的通信方式。每一位数据占据一个固定的时间长度。其只 需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计 算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
五、与RS-232C相匹配的连接器
与RS-232C相匹配的连接器又DB-25、DB-15和DB-9三种。 RS-232C有20跟线，使用DB-25连接器实现，其中除了用于 全双工串行的两根信号外，标准还定义了若干捂手线，如 DTR、RTS、CTS等，实际应用中这些捂手线都不必使用。后 来为了简化的9芯DB-9连接器，如图所示：
基于单片机实现点对点对点数据传输
院（系）：电气信息工程学院 班级： 自动化11-2 姓名： 学号： 20110650
• 应用背景 • 设计思路分析 • 总体方案设计 • 硬件设计 • 软件设计 • 总结
应用背景
21世纪是全人类进入计算机时代的世纪，许多人不 是在制造计算机便是在使用计算机。在使用计算机的人们 中，只有从事嵌入式系统应用的人才真正地进入到计算机 系统的内部软、硬件体系中，才能真正领会计算机的智能 化本质并掌握智能化设计的知识。从学习单片机应用技术 入手是当今培养计算机应用软、硬件技术人才的最佳之一。 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与 计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应 用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现 了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、 楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中 随处可见的移动电话，集群移动通信，无线对讲机等。
51单片机在控制本地的外围器件时，信息的交互是 通过8位并行数据线进行的，但是在较大规模的现代 控制系统中，单片机还需要控制远端的设备，需要实 现单片机的通信。使用51单片机自带的串行通信模块， 可以方便的实现单片机的串行通信。 51单片机自身具有一个串行口，单片机之间的数据 可以通过此串口实现。数据传输过程的本质是通信过 程，是通信过程就需要通信协议。而应用单片机实现 数据的传输，协议较为简单，较容易实现。 两个单片机应用系统之间距离很短，那么可以采用 两个80c51的串口直接实现相连的方法，而对于远距 离的数据传输，我们可以采用RS-232接口实现，应用 RS-232来延长数据的传输距离。
软件设计
主机的程序流程图
开始 从P.0口获取数据 发送呼叫信号24H 等待从机应答 No 从机准备收到00H? Yes 调用senddata() 函数发送数据 等待从机应答 发送成功收到2AH No
Yes
从机的程序流程图
开始 初始化
等呼叫信号24H? No
发送15H表示从机忙
接受字节为24H
检测P0口确定从机忙 P0口为数据BBH
其引脚功能如 4 5 6 7
CD
RXD TXD DTR GND DSR RTS
载波侦测
接收数据 发送数据 数据终端设备 地线 数据准备好 请求发送
8
9
CTS
RI
清除发送
振铃指示
接口电平转换
如果连个51单片机系统之间的距离很短，可以通过将他们 的自带串口直接相连的方法实现双机的通信，连接时注意要将一 方的TXD和另一方的RXD引脚连接，如图
Yes
No
发送00H表示可以接受的数据
调用recvdata（） 函数接收数据
No
校验正确?
Yes
发送接收正确信号2AH
（三）全双工 全双工通信允许数据同时在两个方 向上传输，即有两个信道，因此允 许同时进行双向传输，如图2-1-9所 示。全双工通信是两个单工通信方 式的结合，要求收发双方都有独立 的接收和发送能力。全双工通信效 率高，控制简单，但造价高。计算 机之间的通信是全双工方式。例如 电话线就是一个全双工的信道。
如果通信距离较远，可以利用RS-232C接口延长通信距离。 由于RS-232C标准规定的逻辑电平与TTL等数字电路的逻辑电平不 兼容，因此二者之间必须将单片机的TTL电平和RS-232C标准电平 转换。这需要在双方的单片机接口部分增加RS-232C电气转换接 口。能够实现RS-232C电平转换的芯片有多种，这里就选用Maxim 公司的MAX3232集成芯片。MAX3232是一款可以实现EIA-232接口 的低功耗电平转换芯片。他有两路收发器，数据传输速率可保证 在150kbps,具有较强的静电保护能力。
•
二、串行通信的方式
串行通信的通信方式按照信号传送方向与时间的关系， 可以分为单工、半双工和全双工三种方式。 (一) 单工 单工通信只支持信号在一个方向上传输（正向或反 向），任何时候不能改变信号的传输方向，如图2-1-7所示。 为保证正确传送数据信号，接收端要对接收的数据进行校 验，若校验出错，则通过监控信道发送请求重发的信号。 例如曾经风靡一时而现在又被淡化的寻呼机。 (二)半双工 半双工通信允许信号在两个方向上传输，但某一时 刻只允许信号在一个信道上单向传输。因此，半双工通信 实际上是一种可切换方向的单工通信，如图2-1-8所示。传 统的对讲机使用的就是半双工通信方式。
二、单片机部分电路原理图
总电路图
图中单片机芯片AT89C52，它工作于 11.059MHz，此时钟决定了串口输波特率的 装置。单片机RXD和TXD和电平转换芯片 MAX3232连接，他们是单片机的串行输入、 输出信号。就实现点对点数据传输，这样的 电路连接就可以完成要求了，但从整体考虑， 还增加了P0端口的使用。其端口作用又两个： 对于发送端，P0端口用于主机的数据采集。 通过读取P0口的内容完成对发生数据的缓冲 区的初始化，每隔100ms扫描一次，当扫描 到00H，则表明读取完了。 对于接收端，P0端口用于判断从机是否在工 作状态，当扫描到P0端口为BB时，认为当前 从机忙，向主机发送15H。
本设计要实现单片机双方的 数据传输。MAX3232具有两路收 发器，这里只用了一路，其 R1OUT、T1IN分别和单片机的 RXD(P3.0)、TXD(P3.1)连接， 而T1OUT和R1IN则通过DB-9连接 器和数据传输的另一方连接。 需要注意的是，是方在连接时， 是依法的T1OUT和另一方的R1IN 相连。即双方DB-9连接器的2.、 3脚交叉连接。