单片机串行通信实验报告(实验要求、原理、仿真图及例程).doc

真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正《嵌入式系统原理与实验》实验指导实验三 调度器设计基础一、 实验目的和要求1. 熟练使用Keil C51 IDE集成开发环境，熟练使用Proteus软件2. 掌握Keil与Proteus的联调技巧3. 掌握串行通信在单片机系统中的使用4. 掌握调度器设计的基础知识：函数指针二、 实验设备1. PC机 一套2. Keil C51开发系统 一套3. Proteus 仿真系统 一套三、 实验内容1. 甲机通过串口控制乙机LED闪烁（1） 要求a. 甲单片机的K1按键可通过串口分别控制乙单片机的LED1闪烁，LED2闪烁，LED1和LED2同时闪烁，关闭所有的LEDb. 两片8051的串口都工作在模式1，甲机对乙机完成以下4项控制i. 甲机发送“A”，控制乙机LED1闪烁ii. 甲机发送“B”，控制乙机LED2闪烁iii. 甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2闪烁iv. 甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2停止闪烁c. 甲机负责发送和停止控制命令，乙机负责接收控制命令并完成控制LED的动作两机的程序要分别编写d. 两个单片机都工作在串口模式1下，程序要先进行初始化，具体步骤如下：i. 设置串口模式（SCON）ii. 设置定时器1的工作模式（TMOD）iii. 计算定时器1的初值iv. 启动定时器v. 如果串口工作在中断方式，还必须设置IE和ES，并编写中断服务程序。

2） 电路原理图Figure 1 甲机通过串口控制乙机LED闪烁的原理图（3） 程序设计提示a. 模式1下波特率由定时器控制，波特率计算公式参考：b. 可以不用使用中断方式，使用查询方式实现发送与接收，通过查询TI和RI标志位完成2. 单片机与PC串口通讯及函数指针的使用（1） 要求：a. 编写用单片机求取整数平方的函数b. 单片机把计算结果向PC机发送字符串c. PC机接收计算结果并显示出来d. 可以调用Keil C51 stdio.h 中的printf来实现字符串的发送e. 单片机的数码港显示发送的次数，每9次清零2） 参考电路原理图Figure 2 单片机与PC串口通讯及函数指针的使用原理图（3） 程序设计要求a. 编写求平方函数时，采用函数指针来编写 b. 参考头文件模式，完善设计项目文件结构四、 思考题1. 如果实验1如何使用实验2的成果来改写？2. 请结合实例说明什么是函数指针及如何使用函数指针五、 实验报告要求1. 简述编写C程序，并联合调试程序的过程2. 解释编写的实验程序的代码，描述实验结果3. 解答思考题4. 简述实验的心得《嵌入式系统原理及实验》实验报告Lab 3调度器设计基础一、 甲机通过串口控制乙机LED闪烁(一) 实现原理1. 总体思路通过发送缓冲寄存器SBUF，以及接收缓冲寄存器SBUF，将在甲机上初始化的要发送的数据'A','B','C','D'存入一个数组，通过超级循环内设定的一个按键控制函数，依次发送给乙机，由乙机接收并让相应的LED灯闪烁。

2. 硬件设计上图所示的是单击Play以后开始仿真，此时没有按键按下，甲机乙机均处于等待状态之下上图所示按键第一次按下，甲机发送字符'A'，D1灯闪烁，乙机接收字符'A'，并显示相应与甲机D1灯位置对应的D2灯闪烁以上两幅图是在一起的，也许是LED灯启动以及延迟还有甲、乙机发送接收数据时间差等各方面的差异，甲机的D3灯和乙机的D4灯亮不到一块去，它们交替着闪烁，此闪彼灭总之，以上两幅图所呈现的，是当按键第二次按下，甲机发送字符'B'，并闪烁D3灯，乙机接收字符'B'，并闪烁相应的D4灯上图所示按键第三次按下，控制甲机发送字符'C'，并同时闪烁D1和D3灯，与此同时，乙机接收甲机发来的字符'C'，并同时闪烁D2、D4灯图中所示的是LED灯一闪一灭时的亮状态，灭状态的截图此处省去上图所示按键第四次按下，甲机向乙机发送字符'D'，同时使得D1、D3灯灭掉，乙机接收完字符'D'之后，也使得其控制的D2、D4灯停止闪烁3. 软件设计流程图： 开始 ↓←←←←←←↑ 是否有按键按下？ 否→↑ 是↓ 第几次按下按键？ ↓ 1 2 3 4 ↓ ↓ ↓ ↓↓甲机发送字符：'A' 'B' 'C' 'D' ↓ ↓ ↓ ↓ LED1 LED3 LED1 LED1&LED3全灭 闪烁 闪烁 &LED3 都闪烁 ↓ 乙机接收相应字符 ↓'A' 'B' 'C' 'D' ↓ ↓ ↓ ↓ LED2 LED4 LED2 LED2&LED4全灭 闪烁 闪烁 &LED4 都闪烁关键代码段+解释：甲机代码段·································································/*******************************//按键控制函数void button(void)//按键控制函数{ debouncing();//调用消抖函数 if(n==1) { SBUF=send[i];//发送第i个数据 while(TI==0);//查询等待发送是否完成 TI=0;//发送完成，TI由软件清0 n=0; switch(i) { case 0: while(debouncing()==0){D1=~D1;delay_ms(150);}break;//甲机D3灯灭状态，D1灯不断闪烁，直到有新的按键按下为止 case 1: D1=1;while(1){D3=~D3;delay_ms(150);if(debouncing()){break;}}break;//甲机D1灯灭状态，D3灯不断闪烁，直到有新的按键按下为止 case 2: D3=1;while(1){D1=~D1;D3=~D3;delay_ms(150);if(debouncing()){break;}}break;//甲机D1、D3灯一起不断闪烁，直到有新的按键按下为止 case 3: D1=1;D3=1;break;//甲机D1、D3灯均处于灭状态 default: ; } i++; if(i==4)//使控制功能能循环反复地执行 { i=0;//使控制功能能循环反复地执行 } }}*******************************//*******************************//甲机相关初始化TMOD=0x20;//定时器T1工作于方式2TL1=0xf4;//波特率为2400bpsTH1=0xf4;TR1=1;SCON=0x40;//定义串行口工作于方式1*******************************/乙机代码段·································································/*******************************//乙机接收显示函数void disp(void)//乙机接收显示函数{ REN=1;//允许接收 while(RI==0);//查询等待接收标志为1，表示接收到数据 buffer[i]=SBUF;//接收数据 RI=0;//RI由软件清0 switch(i) { case 0: while(!RI){D2=~D2;delay_ms(150);}break;//乙机D4灯灭状态，D2灯不断闪烁，直到乙机接收到新传来的数据为止 case 1: D2=1;while(1){D4=~D4;delay_ms(150);if(RI){break;}}break;//乙机D2灯灭状态，D4灯不断闪烁，直到乙机接收到新传来的数据为止 case 2: D4=1;while(1){D2=~D2;D4=~D4;delay_ms(150);if(RI){break;}}break;//甲机D2、D4灯一起不断闪烁，直到乙机接收到新传来的数据为止 case 3: D2=1;D4=1;break;//乙机D2、D4灯均处于灭状态 default: ; }i++;if(i==4)//使控制功能能循环反复地执行 { i=0;//使控制功能能循环反复地执行 }}*******************************//*******************************//乙机相关初始化TMOD=0x20;//定时器T1工作于方式2TL1=0xf4;//波特率为2400bpsTH1=0xf4;TR1=1;SCON=0x40;//定义串行口工作于方式1*******************************/(二) 调试1. 调试的方式软件仿真调试现象：① 单击Play以后开始仿真，此时没有按键按下，甲机乙机均处于等待状态之下。

② P1.0口按键第一次按下以后，甲机D1灯闪烁，同时乙机D2灯也闪烁③ 当按键第二次按下，甲机闪烁D3灯，乙机闪烁D4灯④ 按键第三次按下时，甲机同时闪烁D1和D3灯，与此同时，乙机同时闪烁D2、D4灯⑤ 按键第四次按下，甲机的D1、D3灯同时灭掉，乙机控制的D2、D4灯也都停止闪烁⑥ 若接下来还有按键按下，那将回到②，如此循环执行下去三) 实验再思考1. 进一步改进的设想可以用串行口中断服务程序来实现2. 实验的收获学会了双机串行口通信3. 实验中尚不能解决的疑问的确有个疑问：若是我把程序中的任何一个switch语句改成如下形式：switch(SBUF){ case 'A': ……; break; case 'B': ……; break; case 'C': ……; break; c。