實驗六——雙機通信及PCB設(shè)計

1、CHINA 1 VIVERSn Y OF PITROLCUM中國石油大學（北京）實驗課程：單片機原理及應(yīng)用實驗名稱： 實驗六一一雙機通信與 PCB設(shè)計一、實驗?zāi)康恼莆沾谕ㄐ殴ぷ髟砑俺绦蜷_發(fā)方法，熟悉ARES軟件PCB設(shè)計過程。二、實驗內(nèi)容1、按照P241圖A.72繪制電路原理圖1，將第6章實例2中2#機的查詢法 收發(fā)程序改為中斷法（1#機發(fā)送過程不變）并實現(xiàn)原有功能；2、按照圖A7.3和表A7.3繪制電路原理圖2,并定義電源端口；3、采用ARES軟件完成電路原理圖2的PCB設(shè)計，形成光繪（Gerber）輸 出文件，其中BCD數(shù)碼管需按照圖A.74所示尺寸進行PCB自定義封裝；4、完成實驗報

2、告。三、實驗要求提交的實驗報告中應(yīng)包括：電路原理圖1, 2#機的C51源程序，雙機通信仿 真效果及討論*，PCB設(shè)計圖（電路原理圖2、排版圖、3D效果圖、光繪文件分 層圖3-4幅）以及實驗小結(jié)。提交實驗報告的電子郵件主題及存盤文件名格式如，2005041220馬曉明實驗六。*討論：中斷法與查詢法的程序結(jié)構(gòu)差異及優(yōu)缺點。1、電路原理圖1BCDLEEllETAL3F30T 祉FIJI 訂H.l-HJ5MK n.i廠k. ra wi “珂 ijjiTnraS/T- ibjfF pzrifiBr舌工2.-?- :t-7h HJLmPOWmwpnia/nPBrWH *Ojulj£FDDN1肥供

3、* JJUiC FZ3M1.紳悒psrjpfBU2A5Zk-.1.ajb.卄12_£匸PIE© Apmf TFU pi j口,Pi jj-rjiirPitaFl.iUL/MEEI一.圖1電路原理圖2、2#機的C51源程序圖2 2#機源程序3、雙機通信仿真效果及討論I D.i FP'Hl'-!rr KiiCl -I 4U2I-F-rF1FZ.>n j i<lHi廿 Ft 吧EtALP 'Ft fc*fr* n si jc- H vidtUMn輕麗 pi g 沖?i'AU k w氏訓(xùn)世*LEPi jlqj-ifcAn 訂!S*訂忙 i

4、TIE r vrru 吒! fK譏FUk '«ll!*r：i45f pa MPrij« FT圖3仿真運行一說明：利用KEIL編寫1#機和2#機的源程序并生成“ .HEX ”文件，分別加載在兩個單片機上。1#機循環(huán)發(fā)送0-F數(shù)據(jù)，2#機實時接收數(shù)據(jù)，兩機數(shù)據(jù)通過 各自的BCD數(shù)碼管顯示出來。 1 I " - *76護ft .I A» m BKil ro i<nW!m i .RM rak. .!>i Imn 3fAn hi燦界謳Fl -i4EK ifua-4-瑩；.工斗.m-VBEriiiui F； ViUl RmMFtl甲呂i 也 E=

5、沖 KL .'lAH閡：祉3> 伽 r w r= <-lK i' I r r 卍自5圖4仿真運行二說明：1#機循環(huán)發(fā)送“ o F”數(shù)據(jù)，如圖1#機發(fā)送數(shù)據(jù)“ F”，2#機接收數(shù)據(jù) 后在數(shù)碼管上輸出，1#機接收2#機返回的數(shù)據(jù)對比無誤后在數(shù)碼管上同時輸出“匚”F 。B-D 二ELm.：ibi mI1J仙円*A31FJ田叩！ 削亞irnuB良浦T11TTS"ID嚴圖豳空翳>邏翻器和比髭”監(jiān)llr囂二門書心4m蚩嚴蚩骼盟一：rTd: 亍：圖5仿真運行三說明：輸出“ o F”后,1#機循環(huán)發(fā)送“ 0 F”的數(shù)據(jù)，2#機實時接收數(shù)據(jù)， 兩機數(shù)據(jù)通過各自的BCD

6、數(shù)碼管顯示出來。討論：從單片機仿真的結(jié)果上看，2#機采用中斷法編程并生成 HEX文件后加載到單片機上后進行仿真運行的效果與采用查詢法編程的效果一致。從源程序上看，采用查詢法時，CPU需要不斷等待單片機發(fā)送和接收完數(shù)據(jù)后才能進行 下一步的操作。采用中斷法時， CPU可以依照主函數(shù)進行操作，當出現(xiàn)中斷請 求標志時，CPU保存程序斷點后開始執(zhí)行中斷函數(shù)。由于本次 2#機源程序中的 主函數(shù)采用的是空運行并沒能直觀地反映出采用中斷法與查詢法的區(qū)別。但從理論上看，采用中斷法能夠更加高效地利用 CPU的空間。4、PCB設(shè)計圖（1）PCB原理圖BCD_LED1XTLlXTALJnarrvccXr ”1C3 &

7、#177;JiFrn q嗣iPOldbO no.i/Ait4 PUJEWWG ppjpnPEL7rf=WTALE r=-E-匚J1n riLh1-/ RMU TXD QNUCON H-114圖6 PCB封裝原理圖(2)PCB_LED 封裝圖7 PCB_LED封裝尺寸圖圖8 PCB_LED封裝圖(3)電路圖封裝圖9 PCB布線圖io 3D效果圖(4)光繪文件分層圖形頂部銅箔層底部銅箔層頂部絲印層5、實驗小結(jié)通過本次試驗，我順利完成了單片機的異步通信功能，實現(xiàn)了1#機循環(huán)發(fā)送0-F數(shù)據(jù)，2#機實時接收數(shù)據(jù)，兩機數(shù)據(jù)通過各自的BCD數(shù)碼管顯示出來。對2#機采用中斷法進行編程，生成“ .hex”文件加載在單片機上后，成功實 現(xiàn)了仿真運行