单片机多机串口通信.docx

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1、摘要本文详细介绍了基于RS-485总线的单片机与多台单片机间的串行通信原理、实现方法 和相应的通信硬件、软件设计.该设计是由单片机与单片机组成的主从限制系统，其中单片 机做为上位机对下位单片机是实现限制和监视功能.它包括通信和限制两个功能模块.单片 机作为下位机在整个系统中属于附属地位，主要用来接收上位机的命令.由于此通信的单片 接口是RS232的9针接口，且下位机 数目有限132台）.所以本设计采用了 RS485总线 以及RS232转RS485的协议芯 片以满足长距离多机通信,本文讨论了总线接口转换、主 从式通信协议设计方法，给出了采用中断式处理的通信过程流程图，并表达了设计过程中必 备的绘

2、图软件Protel DXP的应用，以及编辑源代码软件keil uVision2的应用，实现了单片机 对多个单片机组成采集终端的通信与治理.关键词：单片机单片机RS-485通信KEY_BORD=P1;delay(2);P2=tabrbufl;)void dushu(void) interrupt 4 using 1 (while(RI=0);rbufcount=SBUF;RI=0;if(rbufO=OxOI)(count=count+l;if(countl)(count=0;SBUF=KEY_BORD;while(!TI);TI=0;) else(count=0;)（二）通信协议设计为保证通信进

3、行,首先做到单片机的串行口与主控机串行口的设置保持一致，即数据格式 一致、通信波特率相同.如果是多点通信，每个从机要分配一个地址 码.系统中协议有三种帧 格式：呼叫帧、应答帧和数据帧.呼叫帧由主机发出.应答帧只能由从机发出.当从机收到呼 叫帧后，把本机地址和当前状态回发给主机.设置开机自检、自诊断程序,机器不能带病工作; 如果需要,还可以设置在工作空闲时或定时自检程序.单片机与单片机构成的多机通信系统采用主从结构.数据通信总是有主机发 起.主机处于 发送状态“说时从机总是处于“听状态.假设主机发送的地址信 息与本地从机相符，那 么接受该数据，否那么，继续“听总线上的数据.假设从机需 要发送数据

4、，那么必须等到主 机轮询本地从机时，才可以提出请求.这种网络模式 下从机不会“侦听其他从机对主机的 响应,这样就不会对其他从机产生错误的 响应.主从式多机通信协议中，通信速率设为.系统 上电或复位后，使所有从机 的SM2位置1处于只接收地址帧监听状态.主机向从机发送一帧 地址信息,从 机接收到地址帧后,将其与本地地址比拟,判断是否一致.假设与本地地址相符, 那么去除SM2,同时发送应答帧,进入通信状态;其他与本地地址不相符的从机那么保持SM2 位不变,继续监听.主从机均以中断方式进行通信,程序流程如图2-2所示：图2-2通信流程图（三）多机发送是的分时说、听多机传送时,通信协议要合理地协调总线

5、的分时公用，通信波特率的计算要有 冗余.采用 RS-485总线连接的多个站点，由于485总线是异步半双工的通信总 线,在某一个时刻，总线 只可能呈现一种状态，即任一时刻只有一个站点在“说”，那么数据将在通信总线里碰撞，结 果是处于接受状态的站点不能收到正确的数据.在RS-485总线通信网络中，必须限制好每 个站点的“听、说”状态，即收、发状态，对总线的使用权必须进行分配，以使各个从机 的发送限制信号在时间上 完全隔离,保证能及时、正确地传输数据.要做到总线上设备在时 序上的严格配合，必须要遵从一下儿点：1 .复位时,主从机都应该处于接受状态.2 .限制端RE、DE的信号有效脉冲宽应该大于发送或

6、接收一帧信号的宽度.3 .总线上所连接的各从机的发送限制信号在时序上完全隔开.通信方式一般是 主节点循 环轮询各个从节点.各个从节点都有自己的网络通信识别号，即本机地 址.当朱节点的轮询信 息中包含自己的网络通信识别号，此从节点对此帧进行应 答,其他节点那么忽略此帧,不做处 理.第三章硬件电路设计C51单片机结构一个8位CPU 128字节特殊功能存放器(SFR)128字节数据存储器(RAM) 4K字节内部程序存储器(ROM)两个16位定时器/计数器 四组32位可编程的并行I/O端口一个串行通信端口 中断限制系统内部振荡器和时钟电路 系统总线C51单片机内部包含了作为微型计算机所必须的根本功能部

7、件,各功能部件相互独立而融 为一体,集成在同一块芯片上.C51内部结构如图3-1所示：-CPU结构（一）算术逻辑部件ALUC51的ALU是一个性能极强的运算器，能进行加、减、乘、除四那么运算，也可 进行与、 或、非等逻辑运算，还可以实现数据传送、移位、判断和程序转移等功能.二）定时限制部件OSCOSC是限制器的核心,能为限制器提供时钟脉冲.三）专用存放器组.程序计数器单片程序计数器单片是一个二进制16位程序地址存放器编码范围为OOOOH-FFFFH,共64KB，专门用来存放下一条需要执行的指令的内存地址,能自动加Io1 .累力口器ACC累加器ACC是一个专门用来存放操作数或运算结果的8位存放器

8、.2 .通用存放器B通用存放器B是专门为乘法和除法设置的8位存放器,通常用来存放积的高8位或除法的 余数.3 .程序状态字PSW程序状态字PSW是用来存放指令执行后有关状态的8位标志存放器,其各位的定义如图3-2所示：PSW0PSWIPSW2PSW3PSW4PSW5PSW6PSW7cyACFORSiRSoovp图3-2程序状态字各位定义4 .堆栈指针SPSP是一个8位存放器,能自动加、减1,专门用来存放堆栈的栈顶地址.遵循“先进后此 后进先出”的规律.5 .数据指针DPTRDPTR是一个16位的存放器，由两个八位存放器DPH和DPL拼装而成.主要用来存放 存储器的地址,DPH用来存放高8位,D

9、PL用来存放低8位.二ROM存储器C51内部仅有4KBROM存储器，地址范围为OOOOH-OFFFHoc51可外接ROM,但一定 保证片内和片外之和不能超过64KB即C51有64KB的寻址区OOOOH-FFFFH），在4KB地址范围为OOOOH-OFFFH里还可供片外使用，其取决 于限制线EA,如图3-3所示1000H-FFFFH外部ROMOOOOH-OFFFH片内ROMEA=1片外ROMEA=O图3-3程序存储器地址分配三I/O端口I/O段口是MCS-51单片机对外部实现限制和信息交换的必经之路，是一个过 渡的集成电 路,用于信息传送过程中的速度匹配和增强他的负载水平.并行I/O端口C51有

10、四个并行I/O端口，分别命名为Po、PI、P2和P3,在这四个并行I/O端口中，每个 端口都有双向I/O功能.每个端口内部都有一个八位数据输出锁存器 和一个八位数据输入缓 冲器.四个并行I/O端口作为通用I/O使用是，共有写端口、读端口和读引脚三种操作方式.写端 口就是输出数据,是把累加器A或其他存放器中数据传送到端口锁 存器中,然后由端口自动 从端口引脚线上输出，读端口是把端口锁存器中输出数据读到CPU的累加器.读引脚是输入 外部数据的操作，是从端口引脚线上读入 外部的输入数据.(2)串行I/O端口C51有一个全双工的可编程串行I/O端口.这个串行I/O端口既可以在程序控制下把CPU 的八位

11、并行数据变成串行数据一位一位地从发送数据线Txd发送出去,也可以把串行接收到 数据变成八位并行数据送给CPU,而且这种串行发送和串行接受可以单独进行，也可以同步 进行.C51串行发送和串行接收利用了 P3 口的第二功能，即引脚作为串行数据的发送线Txd和 引脚作为串行数据的接收线Rxdo串行I/O 口的电路结构还包括串行口限制存放器SCON、 电源及波特率选择存放器单片ON和串行数据缓冲器SBUF等.四定时器/计数器C51内部有两个16位可编程的定时器/计数器，命名为To和Ti,都由两个8位存放器TH 和TL拼装而成.定时器/计数器To和Ti有定时器和计数器两种工作模式.在定时模式下,T.、T

12、i的计数脉 冲可以有单片机时钟脉经12分频后提供,故定时时间和单片机时钟频率有关.在计数模式下,T.、Ti的计数脉冲可以从和引脚上输入.五中断系统中断是指CPU暂停原程序执行转而为外部设备效劳执行中断效劳程序，并在效劳 完后回到原程序执行的过程.中断系统是指能够处理上述中断过程所需要的那局部电路.C51有三个内部中断源和两个外部中断源内部中断源是指两个定时器/计数器中断源和 一个串行口中断源，串行口中断源是在串行口每发送完一个八位二进制 数据或接受到一组输 入数据八位后自动向中断系统提出的.外部中断源通常指外部设备其产生的中断请求信号可以从和即INTO和INTi引脚上输入.51单片机引脚功能及

13、其连接一 MCS-51单片机引脚功能引脚如图3-4所示(RXD) 3 F3(TXO F3,5(INTO) f=3.6 (INTI )(TO) F3.72234m 23456789;:二-12 匚 UUUUULJ r_I)匚匚ULJ0987654321。987G54321I x/cc1 RO O (AOO)q 00ID 2 4 AMAA AA 二 0) A A A 0 0 000 00LS - A d 4ATX.二 5 1 I ,J I JJA|J d IU 夕 iT： ： 1P4.图3-4单片机引脚图（一）端口线4*8=32 条）1. Po 口一：功能a :不带片外存储器,P。可以作为通用I/

14、O 口使用，一用于传送CPU的输入/输出数据, 此时，输入缓冲、输出锁存，不须外接专用锁存器.功能b :带片外存储器,一在CPU访问片外存储器时显示用于传送片外存储器的低8位,然 后传送CPU对片外存储器的读写数据.口 ：通用I/O 口，用于传送CPU的输入/输出数据.口 （ j :功能a :通用I/O 口，用于传送CPU的输入/输出数据.功能b :与Po 口引脚的第二功能相配合，用于输出片外存储器的高8位地址，共同选中片外 存储器单元，但并不能像Po 口那样还可以传送存储器的读写数据.4. P3 口 （-）:功能a :通用I/O 口，用于传送CPU的输入/输出数据.功能b :限制功能端如下表

15、：RXD 串行口输入）TXD 串行口输出）INTO （外部中断0输入）INT1 外部中断1输入）TO 定时计数器0的外部输入T1 定时、计数器1的外部输入WR 片外数据存储器写选通）RD 片外数据存储器读选通）（二）电源线（2条）Vcc为+5V电源线，Vss为接地线.（三）限制线（6条）ALE/丽赢1址锁存允许/编程线，配合P0 口引脚的第二功能使用.在访问片外存储器 是,C51CPU在一引脚线上输出片外存储器低8位地址的同时还在ALE/PR65砥上输出一个 高电位脉冲,用于把这个片外存储器第8位地址锁存到 外部专用地址锁存器,一边空出一引脚 线去传送随后而来的片外存储器读写数据.在不访问片外

16、存储器时,C51自动在ALE/PROG线 ZE输出频率为fosc/6的脉 冲序列.1. . Ea/Vpp：允许访问片外存储器/编程电源线.2. Psen：片外ROM选通线，在执行访问片外ROM的指令MOVC时,C51自动在PseN瓯h产 生一个负脉冲,用于为片外ROM芯片的选通.3. RST/VPd：复位/备用电源线，可以使C51处于复位工作状态.4. XTAL1和XTAL2 :片内振荡电路输入线.如图3-5所示51中断系统中断是指计算机暂时停止原程序执行转而为外部设备效劳,并在效劳完后自动返回原程序 执行的过程.中断由中断源产生，中断源在需要时可以向CPU提出“中断请求. “中断请求 通常是

17、一种电信号,CPU 一旦对这个电信号进行检 测和响应便可自动转入该中断源的中断效 劳程序执行,并在执行完后自动返回原 程序继续执行,并且中断源不同中断效劳程序的功能也 不同.中断系统是指能够实现中断功能的那局部硬件电路和软件程序，对于MCS-51单片机， 大局部中断 电路都是集成在芯片内部的即内部中断，包括定时器溢出中断源2个和串行口 中断源），只有INT。和INT中断输入线上的中断请求信号产生电路才分散在各中断源电路或接口芯片电路里（即外部中断）.而本工程中使用的是串行口中断源.C51的串行通信串行通信是一种能把二进制数据按位传送的通信，故它所需传输线条数极少，特别适用于 远程通信之中.一串

18、行通信根底一异步通信中的字符帧字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等四局部组成.在串行通信 中，发送端一帧一帧发送信息,接收端一帧一帧接收信息.两相邻字 符帧之间可以无空闲位, 也可以由假设干空闲位，自行定义.图3-7表示每一帧的结构：8位数据起始位奇偶校验停止位0DOD1D2D3D4D5D6D70/11第n字符帧（共11位）图3-7帧结构（二波特率定义是每秒传送二进制数码的位数，单位是bps （位/秒），用于表征数据传输 的速度，波 特率越高,数据传输速度越快.而实际的字符传输速率是以帧/秒来衡量.（三通信制式1 .半双工制式：A、B只能是一个发送，一个接收，即一条信号线和

19、一条接地线.2 .全双工制式：A、B两站间有两个独立的通信回路，两站都可以同时发送和接 收数据，其 两站间至少需要三条传输线：一条用于发送，一条用于接收和一条用于信号地.二O 51的串行接口（-）串行口限制存放器SCON和单片ONC-51对串行口的限制是通过SCON实现的，也和电源限制存放器单片ON有 串行口限制存AbstractThe communication、 realized method and corresponding design of hardware and software between 单片 and multiple MCUs based on RS-485 is d

20、escribed in detai in the article. This design instroduces a pincipal and subordinate control system which is composed of 单片 and single chip. Divided from its function, it includes two parts: communication and control, in which 单片 is used as master; and MCUs is used as slave so as to receive the sing

21、le order from the bus interface conversion and the design of master-slave communication protocol is introduced and The program flowchart of communication with interrupt process is also given. In the process of design, the use of unnecessary painter software and code editor software is depicted so th

22、at realize the communication and administration between 单片 and multiple MCUs which composed collection terminal.Keywords：单片 MCUs RS-485 communication放器SCON决定串行口通信工作方式，限制数据的接收和发送,并标示串行口的工作状态等.其位格式为图3-8所示：9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H3vio| 3VI1942RENIB8RB8TIRI$CON(98H)图3-8特殊功能存放器SCONSMo SMi相应工作方式说明所

23、用波特率00方式0同步移位存放器fosc/1201方式110位异步收发由定时器限制10川211位异步收发fosc/52 或 fosc 上 411方式311位异步收发由定时器限制其中fOSC为晶振频率SM2 :多机通讯限制位.在方式0时,SM2 一定要等于0.在方式1中，当(SM2) =1那么 只有接收到有效停止位时，RI才置1 .在方式2或方式3当(SM2) =1且接收到的第九位数据 RB8=0时，RI才置1.REN :接收允许限制位.由软件置位以允许接收，乂由软件清0来禁止接收.TB8:是要发送数据的第9位.在方式2或方式3中,要发送的第9位数据，根据需要由 软件置1或清。.例如,可约定作为

24、奇偶校验位,或在多机通讯中作 为区别地址帧或数据帧的 标志位.RB8 :接收到的数据的第9位.在方式.中不使用RB8.在方式1中，假设(SM2) =0, RB8 为接收到的停止位.在方式2或方式3中，RB8为接收到的第9位数据.TI :发送中断标志.在方式。中，第8位发送结束时，由硬件置位.在其它 方式的发送停 止位前，由硬件置位.TI置位既表示一帧信息发送结束，同时也是申请中断,可根据需要,用软 件查询的方法获得数据已发送完毕的信息，或用中 断的方式来发送下一个数据必须用软 件清0oRI ：接收中断标志位.在方式0,当接收完第8位数据后，由硬件置位.在 其它方式中,在 接收到停止位的中间时刻

25、由硬件置位(例外情况见于SM2的说 明).RI置位表示一帧数据接 收完毕,可用查询的方法获知或者用中断的方法获 知.RI也必须用软件清0.1 .方式0在方式0下，串行口的SBUF是作为同步的移位存放器用的.在串行口发送时JSBUF发送）相当于一个并入串出的移位存放器，由C-51的内部总线 并行接收8位数据,并从TxD线串行输出，此时是在TI=O下进行的CPU通过指令给“SBUF 发送）送出发送字符后，RxD线上即可发出8位数据，8位数据发送完后TI由硬件置位, 并可向CPU请求中断,CPU响应中断后先用软件使TI清零，然后再给“SBUF （发送）”送下 一帧的数据.在接收操作时,“SBUF （

26、接收）”相当于一个串入并出的移位存放器，从RxD线接收一帧串 行数据并把它并行的送入内部总线,此时RI=O且REN=1,接收电 路接收到8位数据后，RI自 动置1并发出串行口中断请求,CPU响应后RI由软 件复位.2 方式1在方式1下，串行口设定为10位异步通信方式,字符帧中除8位数据外，还可有一位起始位 和一位停止位.发送操作时，=0,执行指令后，发送电路就自动在8位发送字符前后分别添加一位起始位和 一位停止位,并在移动脉冲作用下在TxD线上依次发送一帧信 息,发送完后自动维持TxD线 高电平.也由硬件在发送停止位时置位，并由软件将它复位.接收操作时，印二0且REN=1,接收电路对高电平的R

27、xD线采样，当接收电路连 续8次采样 到RxD线为低电平时,相应的检测器便可确认RxD线上有了起始位，在接收数据第9位时，当 RI=0和SM2=0或接收到的停止位为1,才能把接收到 的8位字符存入“SBUF 接收中, 把停止位送入RB8,并使Rl=l和发出串行口中断请求，假设上述条件不满足,那么数据被舍去. 3 .方式2和方式3方式2和方式3都是11位异步收发.两者的差异仅在于通信波特率有所不同方式2的波特 率由C-51主频fsc经32或64分频后提供；方式3的波特率有定时器T1或T2的溢出率经 32分频后提供,故它的波特率是可调的.方式2和方式3的发送过程和接收过程类似于方式1,只是在发送数

28、据第9位时,将之预先装入SCON的TB8中，而第9位可由用户自定义.一帧数据发送完 后,Tl=l, CPU 便可通过查询TI来以同样方法发送下一个字符帧.方式2和方式3的接收过程也和方式1类似.所不同的是：方式1时RB8中存 放的是停止 位,方式2和方式3时RB8中存放的是数据第9位.因此,方式2和 方式3时必须满足接收有 效字符的条件变为：RI=0和SM2=0或者收到的第9位为1,只有上述条件同时满足时接收到 的字符才能送入SBUF,第9位数据位才能装入RB8中，并使川=1 .电源限制存放器单片ON中只有一位SMOD与串行口工作有关,它的位格式为图3-9所不：PCON 1g7H） D7 D6

29、 D5 D4 D3 D2 DI DO, I SMQD I | GF1 | GFO | PD图3-9电源限制存放器单片ONSMOD :波特率倍增位.串行口工作在方式1、方式2、方式3时，假设SMOD=1,那么波特率 提升一倍；假设SMOD=0,那么波特率不提升一倍.（二）串行口的通信波特率串行口的通信波特率恰好反映串行口传输数据的速率.通信波特率的选用，不仅和所选通信设 备、传输距离有关，还受传输线状况所制约.波特率设计1、方式的波特率工作方式0时,移位脉冲由机器周期的第6个状态周期S6给此每个机器周 期产生一个移 位脉冲,发送或接收一位数据.因此,波特率是固定的,为振荡频 率的1/12,不受单

30、片ON存放 器中SMOD的影响.用公式表示为：工作方式0的波特率二fosc/12式）2、方式2的波特率工作方式2时,移位脉冲由振荡频率fosc的第二节拍P2时钟（即fosc/2）给此所以，方 式2波特率取决于单片ON中的SMOD位的值，当SM0DR时,波 特率为fosc的1/64 ;当 SMOD二1时,波特率为fosc的1/32,用公式表示为；工作方式2波特率二（2SM0764） Xfosc（式）3、工作方式1和方式3的波特率在这两种方式下，串行波特率是由定时器的溢出率决定的，因而波特率也是 可变的.相应公式为: 定时器T1溢出率二fosc/12） *1/ （/初值）式）实际上定时器T1波特率

31、二（2SX0D/32） *定时器T1溢出率波特率二（2SX0D/32） *定时器T1溢出率式）通常采用方式2,由于定时器T1在方式2下工作,TH1和TL1分别设定为两个8位重装计数 器.表3-1固定波特率与存放器状态三）串口工作方式2、3的发送接收时序波特率fojtcSMOD定时器T1C/T所选方式相应初值串行口方式o6Mhz*串行口方式26Mhz1*方式1或36Mhz102FEH6Mhz102FDH6Mhz002FDH6Mhz002FAH6Mhz002F4H6Mhz002E8H1106Mhz00272H556Mhz002FEEBH串口工作方式2、3的发送、接收时序如图3-11所示.串行C厉式

32、2和方式3均为“位异步通颗口.TXDSENDte Y Y Dr X TB8位检测图3.11发送接收时序图串行接口 RS232结构与引脚功能RS232是个人计算机上的通信接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association, 日A)所制定的异步传输标准接口.通常RS-232接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25) 的型态出现如图3-12所 示.(这里我们运用DB-9,其针孔意义如图3-13所示)在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信，仅需几条信号线就 可实现,如一条发送 线、一条接收线及一条地线.RS-232标准规定的数据传输速率为每秒

33、150、300、600、1200、2400、4800、9600、 19200波特.RS-232标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此 电容限制，例如,采 用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m ;假设 每米电缆的电容量减小，通信距离可 以增加.传输距离短的另一原因是告巧RDTDTDTAQ5-6 7 8 9RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于15m以内的通信.同时RS232是点对点(即只用一对收、发设备)的通信，因此单片机无法直接对多个 下位机进行远距离通信.载波检测一藤八据发送数据数据终端准备完fiFS号i磁数据准备完

34、成一图3-12 9针、25针接口图3-13 9针管脚意义RS232的电器特性、逻辑电平和各种信号线功能的规定.在TxD和RxD上:逻辑 1 : -3V-15V逻辑0 : +3V+ 15V发送数据(TxD)通过TxD终端将串行数据发送到MODEM, (DTEtDCE).接收数据(RxD)-通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据，(DCEtDTE).以上规定说明了 RS232标准对逻辑电平的定义.对于数据(信息码)：逻辑“1的电平低 于3V,逻辑“0”的电平高于+3V.也就是当传输电平的绝对 值大于3V时，电路可以有效地检 查出来，介于-3+3V之间的电压无意义，低于-15V或高于+15V

35、的电压也认为无意义，因 此，实际工作时，应保证 电平在士 (315)V之间. RS232与TTL转换：RS232是用正负 电压来表示逻辑状态,与TTL以上下电平表示逻辑状态的规定不同.因此,为了能够同计算机接口或 终端的TTL器件连接,必须在EIARS-232c与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换.实现 这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片.今使用MAX3162芯片以实现电平间的 转换.二I 匚图375两线制总线拓扑式结构 与RS232相比拟RS485有以下几个特点:1. RS-485的电气特性：逻辑“1以两线间的电压差为+ (26) V表示：逻辑“0以两 线间的电压差为-(26

36、)V表示.接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯 片,且该电平与TTL电平兼容,可方便 与TTL电路连接.2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干水平 增强，即抗噪声 干扰性好.4. RS-485最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为10Mb/S,传 输速率与传输距离 成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以到达最大的通信距离,如果需传输更长的距离，需要 加485中继器.RS-485总线一般 最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以到达 128个或者256个节点,最大的可以支持

37、到400个节点.因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站水平等 上述优点就使其 成为首选的串行接口.由于RS485接口组成的半双工网 络，一般只需二根连线，所以RS485 接口均采用屏蔽双绞线传输.Protel DXP 2004原理图设计Protel 2004的根本操作一设置文档选项在绘制原理图之前,应该设置图纸的相关参数,包括图纸方向、图纸尺寸，边框及标题栏等.在 Protel 2004 中，为自定义图纸大小，执行 File/New/Schematic sheet/Design /Document Options命令,翻开如图所小对话框.在Custom Style选项组中

38、的Use Custom Style中设置文本框的高度和宽度 如图3-17箭 头标记所示：二使用元器件库原理图设计的根本构件是元器件,为了便于治理,元器件都封装在元器件库中.Protel 2004 提供的库很多，并且已预装了两个常用元器件库，即Miscellaneous和 Miscellaneous Connectors. IntLibo图 3-17 Document Options查找元器件:在原理图的设计过程中，为通过元器件库治理器查找需要的元器件，Protel 2004提供了查找原理图元器件的4种方式，即按元器件的名称、按元器件描述栏中的资料、按元器件模块的名称和按元器件模块的类型查找,一

39、般情况下是按元器件的名称查找.在原理图设计环境中执行Design/Browse Library命令弹出Libraries对话框，如下图.单击 Search按钮翻开Search Libraries对话框,在Results选项卡 中显示搜索结果.如图3-19所 示.三元器件操作电路元器件是构成电路原理图的根本组成局部,通过元器件的操作可了解原理图绘制的根 本方法和步骤,如下框图3-18所示：编辑属性选择元器件f移动和拖动一A阵列式粘贴一A排列于对齐一ALibrrie5 XLibrrie5 XLibraries Search在此处直接输入待查元器件的名称图3-18元器件操作流程Libiadex. S

40、earch., j P8eLME03D5D MsAiport Power Mgl DC-DCSc卜L卜312 comporenr$312 compor ； Q IM Isolated 23W E Newport NPDIP8 匚 iJ LM Isolated 2EOtW New匚at NP5IP4 h l J LM Isolated 2E0rrW Nevat NPDIP3辛 LM IsoHed 2EQtWN卯卬I NPSIP4 Mccfe! Name Ivpe Source0 pionsSearch Ivoe CorroonenU;Clear ewstmg querpSeep?A7dil=ib

41、fe libiaies.Lbiaicj on pathPathPoth:EAProgram Fih?AltMm2D04LbraryA , I d J 刀.c Cc CCFile Ma 业ZlX,Cbar Helper.HidoryFavoiits.单击此处并拖至放置地点图3-19元器件搜索界而绘制原理图一放置元器件放置元器件是指将元器件放在原理图的所需位置,并且设置元器件的属性.单击所需元器件名称并拖入指定地区，如图3-20所示VCCXTAL1XTAL1PO.O.ADO PO 1 ADXK.2. JU2P03Q3 PO4 Al4 PO.5. AD5打 u PSENALEP3.0.RX-D P3

42、 lTxi P3.2MTO P3.3.1XT1 P3.4.TO P3.5T1 PI OT2 PITAEXPI 2 PI 3 Pl.4Pl.5 PI 6 Pl 7P2.QA8 P2 1 A9P2.2.-A1O P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5.A13 P2.67A14 P2.T-A15P80CS1SBPN 2图3-20放置元器件目录摘要AbstractII第一章绪论5第二章课题实施方案6系统硬件设计6系统软件设计7第三章硬件电路设计13C51单片机结构13-CPU 结构14二ROM存储器151OOOH-FFFFH15三 I/O 端口 16四定时器/计数器16五中断系统1751单片机引

43、脚功能及其连接1751中断系统19C-51的串行通信20串行接口 RS232结构与引脚功能25二连接原理图线路通过导线可以连接元器件，形成一个完整的电路原理图三放置标注和元件命名放置标注图3-22放置标注元器件命名电路原理图有时需要放置一些说明性的文字或文本及网络标号.在此处为元件命名和标注1Y11Y21Y31Y42Y12Y22Y32Y418T6129753图3-23输入元件名制作芯片原理图库由于本原理图中MAX3261芯片无法在库中无法找此故需要自行制作芯片原 理图.在Protel 2004界面中工具栏找到“元件绘制工具如图3-24DXP File Edit View Project Pla

44、ce Design Tools ReportsWindow Helpi元件绘制工具1席 H m 公图3-24元件制作图3-24元件制作绘制步骤:(1)新建原理图库文件来启动原理图库文件编辑器Protel 2004设计系统的主界面上执行菜单命令File/New/Library/Schematic Library此时将会新建一个原理图库文件.(2)单击工具栏中的按钮,系统弹出保存文件对话框.在文件名一栏中填入“MySchLib”,单击朝一i按钮，此时在工程Projects面板中会出现刚刚保存的元器件原理图库文件名，如图3-25所示g W -(W妤1%加比而希2刻阴性孙0如吩仅的依 霖莉为04NK匕

45、（3e 佟 HOnHcR 捌访 G- fW Swce 以 gULtIMHWQ9 X#D (二)2 喔糜 Q SI ZfiQ 的四触(6)eia库文件编辑器面板签 ?wcts utry J 31)21gW? a Ashmrtt:;图3-25新建的库文件(4)在上图中单击原理图库文件编辑器面板【SCH Library标签，翻开原理图 库文件编辑 器面板.(5)在元器件原理图库中新建元器件：单击add按钮,并为元器件设置名称.(6)开始在元器件绘制工作区进行元器件原理图符号的绘制工作.用户需对所要绘制的元器件的管脚根据他们在实际元器件中的位置进行编单击绘制原器件工具栏中的口按钮，绘制MAX3162原

46、理图符号的外部轮 廓.单击绘制元器件工具栏中的放置引脚按钮,根据实发元器产的管脚名称和 分布位置, 在芯片外观轮廓上添加管脚，单击该按钮后按包口键系统弹出管 脚属性设置对话框，如图3-设置完毕后单击ok按钮,元器件轮廓上适当位置,单击鼠标左键放置该 管脚,用相同 的方法,放置其余的管脚,并根据需要调整管脚位置,之后元器件原理图符号的外形图如图3- 37所示.图3-26原件管脚命名C 1-U1SHDN TE232 T10UT R2OUT DI RUN RIIN RE232 FAST图 3-27MAX3162E 弓| 脚最后执行菜单命令File/Save即可将新建的元件“MAX3162”保存在当前的元件库文件 uMy SchLib.