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PIC16系列单片机与PC

串行通信的软硬件实现

西安第四军医大学生物医学工程系

电子学教研室(710032)焦纯陈马丁李洪义



  摘要介绍一种运用PIC16F84单片机实现与PC机串行通信的方法,并给出其硬件接口电路及通信源程序。

  关键词  异步串行通信  发送与接收   VB4Win95串口查询法

 

1前言

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  美国Microchip公司的PIC16系列单片机是一种新型的CMOS工艺的8位单片机。其中,PIC16FXX单片机的程序存储器为电可擦除闪速存储器(flash),可多次修改程序,甚至可以在线编程。PIC16F83和PIC16F84片内数据存储器除RAM外,还有64字节的EEPROM,可以当作一般的或非易失性的数据存储器使用,简单方便。它还具有片内上电复位、延时电路、看门狗电路等。另外,PIC16系列单片机功耗极低,因而是一种非常适合在各种便携式设备中使用的高性价比的单片机,并已经得到了越来越广泛的应用。
  但是在许多需要大量计算的运用中,还必须借助微机的强大数据处理能力。这样必须通过通信电路实现PIC单片机与微机间的可靠数据传输。有的PIC16单片机内并没有提供串行口,所以串行通信必须通过自己设计的硬件电路和通信软件来实现。
  下面介绍用查询法实现异步串行通讯的方法。同时给出了用PIC16F84单片机的两个I/O口模拟2线串行口的硬件接口电路、程序流程框图、单片机内通信程序以及微机内的通信程序等。

2硬件实现方法与电路

  PIC16F84的程序存储器由1K×14的闪速(flash)存储器构成,它只有13条I/O口,1个定时器,为了尽量节省单片机的软硬件资源,采用下述异步串行通信的实现方法。
  如图1所示,PIC16F84在4MHz时钟下,采用半双工方式,可实现9600波特率的异步串行数据通信,1位停止位,8位数据位,无校验位。接收和发送以低位在先(一般模式),采用软件延时。为节省篇幅,单片机内的通信程序中未提供任何握手协议,用户可根据自己的需要在软件中加入握手方式。

  由于PIC16F84本身没有专门的串行口,这里用其I/O口来模拟串行口的功能。
  PC机的串行接口是符合EIARS-232C规范的外部总线标准接口。RS-232C采用的是负逻辑,即逻辑“1”:-5V至-15V;逻辑“0”:+5V至+15V。而CMOS电平为:逻辑“1”:4.99V,逻辑“0”:0.01V;TTL电平的逻辑“1”和“0”则分别为2.4V和0.4V。因此在用RS-232C总线进行串行通信时需外接电路实现电平转换。在发送端用驱动器将TTL或CMOS电平转换为RS-232C电平,在接收端用接收器将RS—232C电平再转换为TTL或CMOS电平。
  这里选用了MAXIM公司的MAX202E来作电平转换。MAX202E属于MAXIM公司的通用串行接收/发送驱动器芯片。其外围电路简单,只需外接四个0.1μF的电容即可,如图1所示。

jc.GIF (2374 bytes)

图1接口原理图

3PIC16F84单片机内通信程序的设计

 

jc1.GIF (4938 bytes)

图2接收子程序框图  图3发送子程序框图

 

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