串行数据通信控制和应用+源程序(4)
1.3.1 研究意义
本课题主要是利用串口通讯芯片MAX232，设计多片单片机和计算机之间的串口通信，包括串口通信的设计以及校正。本课题属于交叉研究范畴，在该课题中应用到单片机技术、嵌入式编程技术、模拟电子技术和硬件电路图绘制等多学科知识。本研究的设计方案包括硬件电路设计和软件电路设计两大部分。硬件电路主要包括：串行接口电路、RS232/RS485电平转换器电路。软件模块以一片单片机与计算机之间的串行数据通信为例，包括：串口初始化，串口发送和串口接收三个模块。
1.3.2 研究目标
利用串口通讯芯片MAX232，结合大学单片机技术、嵌入式系统、数电、模电等学科知识综合应用，设计出多片单片机与计算机之间的串行通信系统。
1.3.3 研究思路
（1）设计出一个串行通信系统的硬件原理框图。
（2）在原理框图的基础上进行具体的硬件电路设计。
（3） 在设计过程中应该考虑到可能出现的问题，然后找出合理的方法解决。
（4）在已设计好了的硬件电路的基础上再进行具体的软件编写。
（5）对串行通信系统进行仿真和测试。
1.3.4 研究难点
（1） 课题的设计需要从整体的工作原理、串口通讯芯片MAX232的工作原理，以及整体性能方面去综合设计。
（2） 课题需要功能模块的硬件电路设计和软件电路设计，以及各个模块间的连接、调试。
（3） 课题需要考虑数据传输的安全性和准确性，要考虑数据传输过程中出现的错误，如何进行检测数据的准确性。
2、 串行数据通信的有关概念
2.1 通信的定义
不同的独立系统利用线路互相交换数据便是通信，而构成整个通信的线路称为网络。通信的目的不外乎数据的交换，数据必须经过交换才能由发送端到达接收端，发送端所使用的方法就是将数据利用一定的程序通过线路发送出去，接收端则根据协议将数据收集起来并且进行存储或显示。
2.1.1 数据发送
通信的主要目的是将数据从一端发送到另一端，以实现数据的交换[2]。计算机与设备间的数据交换，计算机与计算机间的数据传输都属于通信的范畴。一个完整的通信系统包括发送端、接收端、转换数据的接口及发送数据的实际信道或媒体。一般情况下，发送与接收的节点称为DTE(Data Terminal Equipment，数据终端设备)。数据在到达正确目的地之前，可能需要经过一系列中间节点，这些中间节点负责数据的转送工作，以送达目的地，这些中间节点称为DSE(Data Switching Equipment，数据交换设备)。终端设备发送数据时，必须先将数据转换为电气信号，以便在线路上传递，而负责数据与电气信号转换的设备称为DCE(Data Communication Equipment，数据通信设备) [3]。
2.1.2 通信的种类
在计算机系统中，CPU与外部通信的基本方式有两种：并行通信——数据的各位同时传送；串行通信——数据一位一位顺序传送。并行数据通信一次的传输量为8个位(1个字节)，而串行数据通信则是一次只传输1位。
并行数据通信的特点：各数据位同时传送，传送速度快、效率高。但是有多少数据位就需要有多少根数据线，因此传送成本高。在集成电路芯片的内部、同一插件板上各部件之间、同一机箱内各插件板之间等的数据传送石并行的。并行数据传送的距离通常小于30米。
串行数据通信是的特点：数据传送是按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但速度慢。计算机与远程终端或终端与终端之间的数据传送通常都是串行的。串行数据传送的距离可以是从几千米到几千公里。
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