秋天的风-七夕节活动策划

外文翻译
系
专
班
学
姓
别
业
级
号
名
信息工程系
测控技术与仪器
B141401
B141 40124
王文站
孙丽媛
刘剑
指导教师
负责教师
沈阳航空航 天大学北方科技学院
2015年6月

沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（ 外文翻译）
TheDesigningofSerialCommunicationBaseonRS 232
Abstract-ThisPaperdiscussedtheprincipleofse rialcommunication
mainly,proposedthedesignmetho dbasedonRS232,designedthehardcircuitofserial
co mmunication,andrealizedtheprogrammingtoPCMicrocomp uterandsinglechip
microcomputerbyusingassemblyl anguageandC++BuilderseparatelyKeywords-serial
c ommunication;singlechipmicrocomputer;UCTION
Dur ingworkinginthecontrolsystem,thePCmicrocomputersen dsinstructionsfor
orethecommunication
betwee nthePCmicrocomputerandthedrivingsystemisneededfort hecommunication
ral,acompletecommunicationsyste mconsistsof
transmitter,receiver,
controloft nestep-bystepmotorisrealizedthroughthepulsedistrib utionbysinglechip
otorcontrolsystem,thePCmicroc omputeriscalledasupper
computer,andthesinglechi pmicrocomputerfordrivingstep_by_stepmotoriscalleda s
municationbetweentheuppercomputerandthelowerc omputer
hastwomethods,thatsitosaytheparallelint erfacecantransmitmuchdataatthesame
timeand
h asthefastspeed,butwhenthetransmissiondistanceisfar andthenumberofdatais
much,tion,thevoltagelevelm aybe
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沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译）
c< br>communicationisutilizedinthecontrolsystemsoasto simplifythehardwareandsave
thecost..
EFDESCR IPTIONOFSERIALPORTCOMMUNITION
Serialcommunicati onisthecommunicationbetweensenderandreceiverdatali ne,to
antageisthatonlyapairoftransmissionlinest osend
information,soitslowcost,suitableforlong- distancecommunication;itsdisadvantageis
thattra nsmissionspeedislow.
Serialcommunicationwithasy nchronouscommunicationandsynchronous
onouscommu nicationfor
thecaseofhightransmissionspeed,nchr onous
issionis
chronouscommunication,dataist ransmittedframeby
frame,eachframeofserialdatafo rmatbyastartbit,5to8databits,aparitybit(optional)< br>theserialcommunication,thesenderandreceivertoagreethespecificdataformatandbaudrate(communicat ionprotocol).PC-programmable
serialasynchronous communicationcontroller
8250theinitial
progr amming,C,in
generaltherearetwostandardRS-232Cse rialinterfaceCOM1andCOM21MCS-51
serialmicro- controllerchipincludesafull-dupleserialinterface,c analsoberealizedby
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沈阳航空航天大学北方科技学院毕业 设计（外文翻译）
artsensorIChasreceivedwide
applicat ionforlowcost,miniaturization,tsensor
ICdesigns ,thecommunicationinterfacecircuitsalsoplayanimport antroleotherthan
remoreserialcommunicationstand ard
interfaces,suchasRS-232,RS-485,USBInterface ,IEEE-1394,whichhasitselfgood
-485hasaanti-nois ecapacity
transmittingdata,erfaceand
IEEE-13 94havefastspeed,butsomecomputersandoperatingsystem sdonotsupport
-232Cstandardisaprotocolofasynchr onousserialcommunication
ortdistance
communi cationalperipheralsofPCsuchasprinters,disksandterm inalsallcommunicate
withPCviaRS232serialinterfa ce.
RS-32Cstandard
RS-232CistheAmericanElect ronicsIndustryAssociation(EIA)formally
announce d,intheasynchronousserialcommunication,themost
ndardforDCEandDTEserialbinarycommunication
betw eenthemaximumdatatransferrateofupto19.2kbps,thelon gesttransmission
cablesupto15metersRS-232Cstand arddefinesthe25-lead,two-waycommunicationin
gen eral,justSerialinputRXD,serialoutputTXDandgroundGN D1RS-232Cstandard
levelsusingnegativelogic,thep rovisionsof+3V~+15Vatanylevelbetweenalogic”1”
l evel,nterfacecircuitandcomputer
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沈阳航 空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译）
interfacechipinthemostlyl evelTTLorCMOS,sothecommunication,theneedforlevelconversion,sowithRS-232Cstandardlevelmatching1MA X232chiplevelconversion
-232isdefinedasthesingl e-endedstandards,whichhas
muchcharacteristic,su chasmorecommunicationdistanceinalow-speedserial
communication,moderatepriceandgoodpracticallyofth esystem,soitismost
-232isanessentialmoderncompu ter
interface,itincludesportsCOM1andCOM2,
ne wgenerationcomputerhasa9-pinconnector(DB9)soastoco nnectwiththeRS-232
rtoachievereliableandrealtim etransmission,thesystem
adoptathree-wireconnect ionmethod,thatistosaythattheGNDpin,RXDpinandTXD
pinofRS-232portisconnectedwiththeexternalport,iti sshowninFigure1:
TWAREDESIGNOFSERIALPORTCOMMUNI CATION
Thecommunicationprogramofthesinglechipmi crocomputercommunicationswith
esingle
chipco mputerreceivesthedatasinglessentbyPCcomputer,theni tcallsinterrupt
wchartoftheinterruptservicemain subprogramisshownin
rtofullyexploittheefficienc yofsinglechipcomputertominimizeCPU
timeoccupied bycommunication,thecontrolprogramwillbewewillpromp tlyrespond
programof
serialportinterruptforr eceivingdata,thesubprogramforsendingstep-by-stepimpulse,thesubprogramforjudginginstructionandthe subprogramfoesendingdata.
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programofserialp
；
Thesub programofserialpor
；
programofsending
；Usingcounter-timerofthes；Thetime0beginstocountfr o；programsofjudgin；
Theprogramofjudginginstr；programofserialportinterruptsforreceivingdata
Thesubprogramofserialportinterruptforreceivingdat aismainlyresponsiblefor
receivingdatasendbyPCmi crocomputerandstoringthedataintoallocatedmemory(it
doesnotdealwithdatasoastoreducethetimetakenupb yinterruptions).Thedata
receivedbythesinglechip microcomputerincludeslittleinformation,suchas
s peed,stepsandonoffinstructions,andthebuffersislarg eenoughtosendthe
computer,sothesoftwareshakehan dsprotocolisomitsoastoraisestheCPU
eprogramofse rialportinterruptreceivesthespecifieddata,itexits< br>theserialportinterrupt.
programofsendingthes tep-by-stepimpulse
Usingcounter-timerofthesingl echipmicrocomputertime0,asthefixedtimes
complet e,thep1.5portisnegatedsoastoperiodicallygenerateth edrivingpulses.
Thetime0beginstocountfrominitia lvaluewhichto65535,thentheinterrupt
sub-program oftimer0iscalled,inwhichthep1.5portisnegatedtogene rateadriving
ile,thesinglechipmicrocomputerload sagaintheinitialvaluewhichis
sendbythePCmicroco mputerbyserialcommunication.
programsofjudgingi nstruction
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Theprogramofjudginginstructionissetontheserial portinterruptprogramtobe
icrocomputersendsdatat othesinglechip

higherand
thesinglechipmi crocomputerreceivesdata,itsetstheRI
calledthese rialportinterruptsub-program,inwhichthefirstdatais
firstdataisadigitalsymbol“48”,the
P1.4highe r,thenthenext

sub- programsetsfivebytesdataisusedtoensurethe
step- by-stepmotor?irstdataisadigitalsymbol“49”,itmeanst hat
thestep-by-stepmotorreverses,thenthesinglec hipmicrocomputerreceivesthespeed
isethesinglech ipmicrocomputerjudgesthatthereceived
dataisnot“ STOP”instruction,ifso,itsends“stop”instructiontoth edrivesystem;if
not,itquitstheinterrupt.
ces singsubprogramofsendinterrupts
Theprocessingsub programofsendinterruptsisresponsibletosenddatatoth e
computer,ecommunicationprogram
completelyd ealswithdatawithdatasentbyPCmicrocomputer,thesymbo l“1”canbe
omputerreceivesthesymbol”1”,itissaidt hatsinglechip
orethe
serialportinterruptisse tas“off”statebythesinglechipmicrocomputeranditisse t
“on”inglechipmicrocomputerreturnstomain
pr ogramandwaitsforreceivinginstructions.
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IGNOFCOMMUNICATION PROGRAMOFPC
MICROCOMPUTERANDSINGLECHIPMICROCOMP UTER
Inordertorealizethesystemsoftwareeasilygra ftedanduniformity,theprogramof
uppercomputerisd esignedusingtheBolandC++Builder5.0asaprogrammingto olin
thecontrolsystem?stheBolandC++Builder5.0as aprogrammingtoolforPC
ialportcommunicationcanbe utilizedintwoways:First,register
components,C++ Builderdoesnotinitselfprovideaseparateserialcommun ication
component,butitcanbeobtainedthroughregi steredMicrosoftMSComm32
components,inwhichitisr elativelysimplyforVB,ondmethodis
calledWindowsA PI(ApplicationProgramInterface)function,inwhichthi sfunctionis
prov
programstepsisfollowed:
(1)Settingbycommunicationprotocolandopeningtheseri alport,whichiscalled
initialization,thenblockin gtheotherprogramtousetheserialport.
(2)Configur ingtheserialport.
(3)Transmittingdatabytheseria lporttoandfro,verifyingdataduringtransmission.
(4)Closingtheserialportasnoneedingitsothatotherpro gramuses.
Thesub- interfaceissimple,inwhichthesettingonsub-interface
parametersaredefaults,suchasbaudratethatsingle chipcommunicationmodulehas
beensetto2400Bpsandt hatthebaudrateissetto2400Bpsinthecomputersettingon
icrocomputerhastwoportscalledasserialportCOM1a ndCOM2
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generally,sotheprogramcanautomaticallyidentifyseri alportsothatitcansendand
receivedataandinstruct ionssuccessfully.
Serialcommunicationprograminc ludestwoaspects,oneisMCS-51micro-controller
com municationprogram,ontheotherhandforthePC,
prepa rationprocesses,thedevelopmentofthetwoprotocolsisv eryimportant,otherwiseit
willnotguaranteetherel iabilityofdatacommunications,andthuslosethemeaning of
municationprotocolisagreedasfollows:
1)Th eserialcommunicationbaudrateis1200bps.
2)Thefra meformatis:astartbit,eightdatabits,aprogrammableni nthbit(thisbitis
sentandreceivedaddressdataflag ),onestopbit.
3)tbeforesendingthedata
inthea ddresscode,suchastheaddresscodeisthecorrecttransmi ssionofdata,orto
contacttheaddresscode.
4)mu nicationofdataaccumulationandverificationofthe
method,thatis,eachcarryingonestofdata(numberofcust om,issetto100),a
tothe00H,orcumulativeandwhethe rthecorrectchecksum,therighttosendyouback
loopb ackFFH.
5)ewaystosearchfor
inthecommunicatio n.
6)PC- contactfortheinitiativetocontractMCS-51micro-contr oller.
7)PCmachineusingCOM2communications.
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SION
The hardwareofserialportcommunicationaredesignedbasedo nRS232,andthe
softwareofcommunicationmodulebetw eenPCmicrocomputerandsinglechip
microcomputerwe reprogrammedbyusingC++
controlsystemrunswelloni ndustryfield,andcontrolsthesteppingmotor?StartStop
andForwardReversalrotationbycontrollingsinglem icrocomputersendsoutcontrol
instructiontothesin glemicrocomputerbyfriendlyuserinterface.
REFERE NCES
[1]FanYizhi,JiangWenxiang,communicationcon trolbased
C++g:TsinguuaUniversityPress,2002,pp, 2-18
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Academyof Sciences,2001,Vol,18(4):pp,220-223
[5]LinBuyin, JiangShenglin,LuWenzhong,Communication
lofTrans actional
Technology,2002,Vol.(2),pp.65-66
9< /p>

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[6]ialcommun icationofsinglechipmicrocomputerand
ElectronicT echnique,2000,119,pp.68-70
基于RS-232的串行通信
10< /p>

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摘要这篇文章论述了串行通 信的主要原则，提出了在
RS232
的基础上，设计串
行通讯硬电路的方法。实现了分 别在PC微机和单片机中使用汇编语言和C++Builder
编程。
关键词：串行通信；单片 机；程序设
一．绪论
在控制系统的工作中，
PC
微机发送指令到步进电机中来 收集图像信息。因此，
PC微机和驱动系统之间的通信是系统通信所必需的。一般来说，一个完整的通信
系统由发射器、接收器、转换数据接口和传输数据通道所构成。该步进电机是通过
单芯片来实现 微机控制脉冲分配的。在电机的控制系统中，
PC
微机被称为上位机，
而由单片机所控 制的步进电机被称为下位机。上位机与下位机之间的通信有两个方
法，他们分别是串行通信和并行通信。 并行通信可以同时传输大量的数据，具有传
送速度快的优点。但是当传输距离远，并且传输数据的数量很 多时，它需要的传输
线的数目也更多。此外，电压等级会因为输电线路的因素和电压干扰而改变。串行< br>通信是一个数据按一个个序位单向传输的通道，其中两个过渡线是需要实现双向通
信传输。正是考 虑到在控制系统中需传递的数据多，而单次传输的数量少，因此在
控制系统中选择串口通信的方法，从而 简化了硬件结构并节约了所需的成本。
二．串口通讯的简述
每次一个二进制位移动的。它的优点 是只需一对传输线进行传送信息，因此其
成本低，适用于远距离通信；它的缺点是传送速度低。
串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方式。同步通信适用于传送速度
高的情况，它的硬件复杂。 而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间。
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是比较常用的传送方式。在异步通信中，数据是一帧一帧传送的， 每一串行帧的数
据格式由一位起始位，5-8位的数据位，一位奇偶校验位（可省略）和一位停止位四部分组成。在串行通信前，发送方和接收方要约定具体的数据格式和波特率（通
信协议），PC机 采用可编程串行异步通信控制器8250来实现异步串行通信。通过
对8250的初始化编程，可以控制 串行数据传送格式和速度。在PC机中一般有两个
标准
RS-232C
串行接口
COM1
和
COM21MCS51
系列单片机内含有一个全双工的串
行接口 ，通过编程也可实现串行通信功能。
智能传感器的
CMOS
芯片应为其低成本，小型化 ，智能化和标准化的特点已得
到广泛应用。在智能传感器
IC
设计中，在传感器和信号 处理电路以外，通信接口
电路也可发挥重要角色。串行通信拥有很多的标准接口，如RS-232，RS _485，USB
接口和IEEE-1394。它们各自都有着自身的特点，同时也分别适用于不同的应 用领
域。RS-485具有抗噪声数据传输的特点，因此它通常用于工业生产。USB
接口和I EEE-1394具有传输速度快的优点，但是有一些电脑和操作系统并不支
持这种接口。
RS -232
是在
PC
机中和通信行业中应用最广泛的串行接口。
RS-232C
标准是异步串行协议沟通，并已广泛应用于个人电脑和通信产业。许多短距离打印
机等电脑外设 交际，所以磁盘和终端与
PC
机通过
RS232
通信串行接口。
RS -232
标准
RS-232是美国电子工业协会（EIA）正式公布的，在异步串行通信中应用 最广
泛的标准总线。该标准适用于DCE和DTE间的串行二进制通信，最高数据传输速
率可达 19.2kbps，最长传送电缆可达15米IRS-232C标准定义了25根引线。对于
一般的双向 通信，只需使用串行输入RXD，串行输出TXD和地线GND1RS-232C
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标准的电平采用负逻辑，规定
+3 V-+15V
之间的任意电平为逻辑
“0”
电平，
-3V--15V
之间的任意电平为逻辑“1”电平，与TTL和CMOS电平是不同的。在接口电路和计
算机接口芯片中 大多为TTL或CMOS电平，所以在通信时，必须进行电平转换，
以便与RS-232C标准的电平匹 配1MAX232芯片可以完成电平转换这一工作。
RS-232C被定义为单端标准，它具有许多的优 点，如更低速的串行通信，通信
RS-232
距离远，适中的价格和良好的系统适用性，所以它 是最试用的一个通信端口。
是一个基本现代化的计算机接口，它包括COM1和COM2端口，该端口C OM1有
9
针连接器。新一代的计算机有一个
9
针连接器（
DB9< br>），这样就可以通过这个
9
针连接器来连接
RS-232
串行端口。为 了实现可靠的，实时的传输，该系统采用三
线连接方式，即RS-232端口的GND引脚，RXD引脚 和TXD引脚与外部端口连接，
如图1所示。
图-232端口
三．串口通信的软件设计
该单片机与
PC
机之间通过中断与
PC
机通信程序通信被称为主控制 器。当单片
机接收通过PC电脑发送的数据信号时，它就会调用中断服务程序。为了充分利用
单 片机，以减少
CPU
的占用时间，提高沟通效率，控制程序将是我们会及时响应
和控制 的对象。通讯程序将得到优化。子程序的串口接收数据，逐个发送脉冲，为
判断指令子程序和中断子程序 发送数据。
A串口中断子程序用于接收数据
对用于接收数据的串行端口的中断子程序主要是由P C接收和发送的数据存储
到分配的内存中的数据（不与数据处理，以减少由中断注册的时间）负责。由单 片
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机接收到 的数据包括一些信息，如速度，步骤和开

关指示，由于缓冲区的大小足够
把这些数据发 送到电脑中，所以省略了软件握手协议，以提高CPU利用率。当串
口中断程序接收到指定的数据时，便 退出串行口中断。
B发送步进脉冲子程序
使用反单晶片微控制器定时器0定时器，作为固定的时 间完成，能使P1.5端口
被否定，从而产生周期性的驱动脉冲。定时器从
0
开始计数 初始值
65535
，然后中
断分项计划的定时器0被调用，在其中P1.5端口被否定 产生驱动脉冲。同时，单片
机重新载入
PC
机通过串行通信微机发送的初始值。
C
判断指令的子程序
教学计划的判断上设置被称为串行口中断的程序。PC微机发送数据到单 片机。
经过单片机接收数据，并调用串口中断子程序，其中第一次发送的数据被处理。如
果第一 个数据是一个数字symble“48”，串行口中断分程序设置P1.4脚高，那么接下
来的五个字节 的数据用于确保步进电机的速度和步骤。如果第一个数据是一个数字
symble“49”
，这 意味着步进电机反转，则单片机接收到发送来的速度和步骤信息。
否则，单片机判定接收到的数据是不是 “STOP”指令，如果是这样，它发出“停止”
指令驱动系统，如果没有，他便推出中断。
D
发送中断处理子程序
在发送中断处理子程序负责将数据发送到计算机，发送中断状态一般是关闭 的。
当通信方案完全由PC微机发送的数据交易，代码为“1”可写入发送缓冲区，随着计
算机 接收符号“1”，这是说，单片机上执行完全由PC微机发送的介绍。因此，串口
中断设置为“关闭”状 态的单片机，他设定为“开”状态的数据后再发送。因此，单片
机返回到主程序和等待接收指令。
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四．
PC
和单片机通信程序的设计
为了方便地实现系统软件移植和统一，上位机程序的设计使用作为控制 系统编
程工具博兰的C++Builder的5.0是一个PC编程的编程工具。串行口通信可以利用< br>两种方式：一是注册组件，生成的C++本身并不提供单独的串行通讯组件，但是它
可通过已注册 的MicrosoftMSComm32成分，其中相对简单的VB，VC的这种方式。
第二种方法是调 用
WindowAPI
（应用程序接口）函数，此函数是由操作系统提供，
以提供大量 的行政职能。该计划的步骤是如下：
（
1
）设置的通信协议，打开串行端口，这是所谓 的初始化，然后阻止其他的程
序使用串行端口。
（2）配置串口。
（3）传递串口转来 的数据，验证数据的传输过程。
（4）关闭串口，使其他程序试用。
子接口很简单，其中的子接 口的设置，如波特率通信模块的单芯片已被设置为
2400Bps
和波特率设置为在计算机上的 端口的默认设置
2400Bps
。微机具有两个串
口，一般称为COM1和COM2， 以便程序可以自动识别串行端口，利于端口可以成
功的发送和接收数据和指令。
串行通信程序包 括两个方面，一方面是
MCS-51
单片机的通信程序，另一方面
为PC机的通信程序 。在编写程序之前，制定其双方通信协议是十分重要的，否则
将无法保证通信数据的可靠性，从而失去通 信的意义。现约定其通信协议如下：
（1）串行通信波特率为1200bps。
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