基于单片机的rs-232c串行通信接口设计

基于单片机的rs-232c串行通信接口设计内容摘要：

，从接收 SBUF 向片内总线读出数据。 它们都是 发送 接收 发送 接收 沈阳航空航天大学课程设计论文 基于单片机的 RS232C 串行通信接口设计 第 4 页 可寻址的寄存器，但因为发送与接收不能同时进行，所以给这两个寄存器赋一同一地址99H。 在接收方式下，串行数据通过引脚 RXD 进入，由于在 接收寄存器之前还有移位寄存器，从而构成了串行接收的双缓冲结构，以避免在数据接收过程中出现帧重叠错误，即在下一帧数据来时，前一帧数据还没有走。 在发送方式下口，串行数据通过引脚 TXD 发出。 与接收数据情况不同，发送数据时，由于 CPU 是主动的，不会发生帧重叠错误，因此发送电路就不需要双缓冲结构，这样可以提高数据发送速度。 电平转换电路设计 和其他的单片机器件一样，作为单片机的标准外围电路，串口的电平转换也有专用的芯片，但也可以使用三极管自行调整电平匹配。 本次设计我主要采用专用芯片进行电平转换的方法。 目前 较为广泛的是使用集成电路转换器件，如 MC148 SN75150 芯片可完成 TTL 电平到EIA 电平的转换，而 MC148 SN75154 可实现 EIA 电平到 TTL 电平的转换。 MAX232 芯片可完成 TTL 和 RS232C 的双向电平转换。 在这里我采用的芯片是 MAX232。 如图 4 图 4 电平转换芯片 MAX232 在电气特性上 RS232C 采用负逻辑，要求高、低两信号间有较大的幅度，标准规定为：逻辑‘ 1’： 5～ 15V ，逻辑‘ 0’ :+5～ +15V。 而单片机的信号电平与 TTL 电平兼容，逻辑 1 大于 +，逻辑 0 为 以下。 很显然， RS232C 信号电平与 TTL 电平不匹配，为了实现两者的连接，必须进行电平转换。 MAX232C 为单一 +5V 供电，内置自升压电平转换电路，一个芯片能同时完成发送转换和接收转换的双重功能。 MAX232 的引脚主要为 5 个部分： （ 1）外接电容：有 5 个外接电容、进行电压匹配和电源去耦。 （ 2） TTL 的输入：电路 TTL 电平的输入引脚 —— 11 和 10 引脚，连接单片机的 TXD 输出端口。 （ 3） TTL 的输出：电路 TTL 电平的输出引脚 —— 12 和 9 引脚，连接单片机的 RXD 输出端口。 沈阳航空航天大学课程设计论文 基于单片机的 RS232C 串行通信接口设计 第 5 页 （ 4） RS232 的输入：两路 RS232 电平的输入引脚 —— 13 和 8 引脚，连接 RS232 的 TXD的输出端口。 （ 5） RS232 的输出：两路 RS232 电平的输出引脚 —— 14 和 7 引脚，连接 RS232 的 RXD的输出端口。 通过 MAX232 的 TTL 和 RS232 的输入 /输出端口，自动地调节了单片机串口的 TTL 电平信号和 RS232 的串行通信信号的电平匹配。 电平转换芯片与单片机的连接电路如下： 地址分配和连接：只列出和系统相关的、关键部分的单片机与各个模块管脚的连接和相关的地址分配。 MAX232 的 11 引脚： MAX232 的 TTL 电平输入引脚，连接单片机的 TXD， TTL 串口输入信号。 MAX232 的 12 引脚： MAX232 的 TTL 电平输出引脚，连接单片机的 RXD、 TTL 串口输入信号。 MAX232 的 14 引脚： MAX232 的 RS232 电平输出引脚，连接 RS232 的 RXD， RS232 的串口输入信号。 MAX232 的 13 引脚： MAX232 的 RS232 电平输入引脚，连接 RS232 的 TXD， RS232 的串口输出信号。 MAX232 和单片机串口连接的电路如图 5。 图 5 MAX232 和单片机串口连接电路图 整体电路设计 PC 机和单片机最简单的连接时零调制三线经济系。 这是进行全双工通信所必需的最少线路，因为 51 单片机输入、输出电平为 TTL 电平，但由于单片机的 TTL 逻辑电平和 RS232的电气特性完全不同， RS232 的逻辑 0 电平规定为 +5~+15V 之间，逻辑 1 电平为 5~15V之间，因此在将 PC 机和单片机的 TXD 和 RXD 交叉连接时必须进行电平转换，这里我选用的是 MAX232 电平转换芯片。 将 PC 机键盘的输入发送给单片机，单片机收到 PC 机发来的数据后，会送统一数据给 PC 机。 并在屏幕中显示出来。 只要屏幕中显示出来的字符与所键入的字符相同，说明二者之间的通信正常。 总 串行通信图 为图 6 所示 沈阳航空航天大学课程设计论文 基于单片机的 RS232C 串行通信接口设计 第 6 页 T 1 IN11R1O UT12T 2 IN10R2O UT9T 1 O UT14R1I N13T 2 O UT7R2I N8C2 +4C25C1 +1C13VS+2V S 6U1M A X 2 3 2X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P。