设计甲乙两机通信系统甲级.docx

在本设计任务中，我们面临着构建一个甲乙两机通信系统的挑战。该系统采用单片机作为核心，实现双向串行通信方式1，允许两台设备互相交换数据并控制对方的硬件状态。以下是对这个设计的详细解释和相关知识点的阐述。 我们要了解单片机。单片机是一种集成在单一芯片上的微型计算机，常用于控制各种电子设备。在这个项目中，甲机和乙机分别使用单片机来执行各自的控制逻辑。单片机的选择可能包括常见的如8051系列、AVR系列或ARM Cortex-M系列等，具体型号需根据实际需求和资源选择。 双向串行通信方式1指的是串行通信的一种模式，通常涉及数据的发送和接收。在这种通信方式下，甲机和乙机可以既是发送器也是接收器，它们可以通过串行接口（如RS-232、SPI、I2C或UART）进行数据交换。UART（通用异步收发传输器）是最常见的串行通信协议之一，适合简单的双向通信，且在低功耗和短距离通信中广泛应用。 甲机和乙机之间的通信协议需要设计，以确保数据的正确传输和解析。这包括定义起始位、数据位、停止位以及校验位。例如，通常采用8位数据传输，1位起始位，1位停止位，可选的奇偶校验位，以提高数据传输的准确性。 在硬件层面，甲机和乙机都需要有串行接口，如UART的TX（发送）和RX（接收）引脚，用于连接到对方的相应引脚。同时，每台机器都应有2个LED灯，由单片机的GPIO（通用输入输出）口控制。LED1和LED2的状态由按键操作改变，按键事件通过串行通信传递给另一台机器。 软件方面，我们需要编写控制程序来处理串行通信、按键输入和LED状态的更新。在甲机上，按键事件会触发特定的LED状态改变，并将按键次数发送给乙机。在乙机上，按键事件同样会触发LED状态改变，并将按键次数通过串行口发送给甲机。甲机接收到按键次数后，会在PO口的数码管上显示这个数值，这可能需要额外的数码管驱动电路和相应的软件支持。 在实现过程中，我们还需要考虑错误处理和通信中断。例如，如果在通信过程中发生错误或数据包丢失，需要有重试机制或错误恢复策略。此外，为了防止串口冲突，可能需要使用握手协议，如ACK（确认）信号，确保数据已被正确接收。 这个设计涵盖了单片机编程、串行通信、数字电路控制等多个方面的知识。通过这个项目，我们可以深入理解如何利用单片机实现设备间的双向通信，并控制远程硬件设备。