目录 第1章需求分析 ............................................................................................................................ - 1 - 1.1课题名称 (1) 1.2任务 (1) 1.3要求 (1) 1.4设计思想 (1) 1.5课程设计环境 (1) 1.6设备运行环境 (2) 1.7我在本实验中完成的任务 (2) 第2章概要设计 ............................................................................................................................ - 2 - 2.1程序流程图 (2) 2.2设计方法及原理 (3) 第3章详细设计 ............................................................................................................................ - 3 - 3.1电路原理 (3) 3.1.1STC89C52芯片 ............................................................................................................. - 3 -3.2串口通信协议 (4) 3.3程序设计 (5) 3.3.1主程序模块 .................................................................................................................... - 5 - 3.3.2串口通讯模块 ................................................................................................................ - 6 - 3.3.3控制部分文件 ................................................................................................................ - 8 - 3.3.4公共部分模块 .............................................................................................................. - 11 -3.4电路搭建 (12) 3.4.1电路原理图 .................................................................................................................. - 12 -第4章上位机关键代码分析 ...................................................................................................... - 12 - 4.1打开串口操作 (12) 4.2后台线程处理串口程序 (15) 4.3程序运行界面 (18) 第5章课程设计总结与体会 ...................................................................................................... - 19 -第6章致谢 .................................................................................................................................. - 19 -参考文献........................................................................................................................................... - 19 -
第7章 AT89C51单片机的串行口 4．通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用。 A．MOVC指令B．MOVX指令C．MOV指令D．XCHD指令 答：（C）MOV指令。 5．串行口工作方式1的波特率是。 A．固定的，为f osc/32 B．固定的，为f osc/16 C．可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定D．固定的，为f osc/64 答：（C）。 6．在异步串行通信中，接收方是如何知道发送方开始发送数据的？ 答：当接收方检测到RXD引脚上的有效的负跳变时，即可知道发送方开始发送数据。 7．串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何确定？答：串行口有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3。 有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式。 方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率。 方式1的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率。 方式2的波特率=2SMOD/64×fosc。 方式3的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率。 8．假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个停止位，请画出传送字符“B”（42H）的帧格式。 答：传送的字符“B”的帧格式如图所示（先低位后高位）。 起始位0 1 0 0 0 0 1 0 校验位停止位 图 9．为什么定时器/计数器T1用作串行口波特率发生器时，常采用方式2？若已知时钟频率、通信波特率，如何计算其初值？ 答：（1）因为定时器/计数器在方式2下，初值可以自动重装，这样在进行串口波特率发生器设置时，就避免了重装参数的操作,且减少了重装参数的误差。 （2）已知时钟频率、通信波特率，根据公式（7-3），即可计算出初值。10．若晶体振荡器为11.0592MHz，串行口工作于方式1，波特率为4 800bit/s， 写出用T1作为波特率发生器的方式控制字和计数初值。 答：经计算，初值为FAH。 控制字: ANL TMOD,#0F0H ORL MOD,#20H MOV TH1,#0FAH MOV TL1,#0FAH
《专业综合实习报告》 专业：电子信息工程 年级：2013级 指导教师： 学生：
目录 一：实验项目名称 二：前言 三：项目内容及要求 四：串口通信原理 五：设计思路 5.1虚拟串口的设置 5.2下位机电路和程序设计 5.3串口通信仿真 六：电路原理框图 七：相关硬件及配套软件 7.1 AT89C51器件简介 7.2 COMPIN简介 7.3 MAX232器件简介 7.4友善串口调试助手 7.5 虚拟串口软件Virtual Serial Port Driver 6.9八：程序设计 九：proteus仿真调试 十：总结 十一：参考文献 一：实验项目名称：
基于51单片机的单片机与PC机通信 二：前言 在国内外，以PC机作为上位机，单片机作为下位机的控制系统中，PC机通常以软件界面进行人机交互，以串行通信方式与单片机进行积极交互，而单片机系统根据被控对象配置相应的前向，后向信息通道，工作时作为主控机测对象，作为被控机接受PC机监督，指挥，定期或受命向上位机提供对象及本身的工作状态信息。 目前，随着集成电路集成度的增加，电子计算机向微型化和超微型化方向发展，微型计算机已成为导弹，智能机器人，人类宇宙和太空和太空奥妙复杂系统不可缺少的智能部件。在一些工业控制中，经常需要以多台单片机作为下位机执行对被控对象的直接控制，以一台PC机为上位机完成复杂的数据处理，组成一种以集中管理、分散控制为特点的集散控制系统。 为了提高系统管理的先进性和安全性，计算机工业自动控制和监测系统越来越多地采用集总分算系统。较为常见的形式是由一台做管理用的上位主计算机（主机）和一台直接参与控制检测的下位机（单片机）构成的主从式系统，主机和从机之间以通讯的方式来协调工作。主机的作用一是要向从机发送各种命令及参数：二是要及时收集、整理和分析从机发回的数据，供进一步的决策和报表。从机被动地接受、执行主机发来的命令，并且根据主机的要求向主机回传相应烦人实时数据，报告其运行状态。 用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。同时，系统的更改和扩充极为容易。MCS-51系列单片机，由于内部带有一个可用于异步通讯的全双工的穿行通讯接口，阴齿可以很方便的构成一个主从式系统。 串口是计算机上一种非常通用的设备通讯协议，大多数计算机包容两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通过用的通讯协议，很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时串口通讯协议也可以用于获取远程采集设备数据。所以，深入的理解学习和研究串口通信相关知识是非常必要的。此次毕业设计选题为“PC机与MCS-51单片机的串口通讯”，使用51单片机来实现一个主从式
第7章 AT89C51单片机的串行口 1．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。 答：1。 2．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。 答：相等。 3．下列选项中，是正确的。 A．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义 B．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的C．串行通信帧发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中 D．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存 E．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定 答：（A）对（B）对（C）错（D）对（E）对。 4．通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用。 A．MOVC指令B．MOVX指令C．MOV指令D．XCHD指令 答：（C）MOV指令。 5．串行口工作方式1的波特率是。 A．固定的，为f osc/32 B．固定的，为f osc/16 C．可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定D．固定的，为f osc/64 答：（C）。 6．在异步串行通信中，接收方是如何知道发送方开始发送数据的？ 答：当接收方检测到RXD引脚上的有效的负跳变时，即可知道发送方开始发送数据。 7．串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何确定？答：串行口有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3。 有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式。 方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率。 方式1的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率。 方式2的波特率=2SMOD/64×fosc。 方式3的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率。 8．假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个停止位，请画出传送字符“B”（42H）的帧格式。 答：传送的字符“B”的帧格式如图所示（先低位后高位）。 起始位0 1 0 0 0 0 1 0 校验位停止位
第8章思考题及习题8参考答案 一、填空 1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）。 答：全双工。 2. 串行通信波特率的单位是。 答：bit/s 3. AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为 答：1200 4．串行口的方式0的波特率为。 答：fosc/12 5．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。接收时又需把数据转换成数据。 答：并行，串行，并行，串行，串行，并行 6．当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 MHz。 答： 7．AT89S51单片机串行口的4种工作方式中，和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。 答：方式1，方式3 8．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。 答：方式1。 9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。 答：相同的。 10．串行口工作方式1的波特率是。 答：方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 二、单选 1．AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。 A. 方式0 B.方式1 C. 方式2 D.方式3 答：A 2. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON C. TMOD 答：D 三、判断对错 1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。对 2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。对 3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。错 4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。对 5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。对 6. 串行口工作方式1的波特率是固定的，为fosc/32。错 7. AT89S51单片机进行串行通信时，一定要占用一个定时器作为波特率发生器。错 8. AT89S51单片机进行串行通讯时，定时器方式2能产生比方式1更低的波特率。错 9. 串行口的发送缓冲器和接收缓冲器只有1个单元地址，但实际上它们是两个不 同的寄存器。对 四、简答 1．在异步串行通信中，接收方是如何知道发送方开始发送数据的 答：实质就是如何检测起始位的开始。当接收方检测到RXD端从1到0的负跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样，取其中2次相同的值，以确认是否是真正的起始位的开始，这样能较好地消除干扰引起的影响，以保证可靠无误的开始接受数据。 2．AT89S51单片机的串行口有几种工作方式有几种帧格式各种工作方式的波特率如何确定 答：有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3； 有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式；方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率， 方式1的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率 方式2的波特率=2SMOD/64×fosc 方式3的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率 3．假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个停止位，请画出传送字符“B”的帧格式。 答：字符“B”的ASCII码为“42H”，帧格式如下：
8.用C语言或汇编语言实现串口通信（PC和单片机间） 上位机和下位机的主从工作方式为工业控制及自动控制系统所采用。由于PC 机分析能力强、处理速度更快及单片机使用灵活方便等特点，所以一般都将PC 机作为上位机，单片机作为下位机，二者通过RS-232或者RS-485接收、发送数据和传送指令。单片机可单独处理数据和控制任务，同时也将数据传送给PC机，由PC机对这些数据进行处理或显示 1 硬件电路的设计 MCS-51单片机有一个全双工的串行通讯口UART，利用其RXD和TXD与外界进行通信，其内部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF，可同时发送和接收数据。所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯。单片机串口有3条引线:TXD(发送数据),RXD(接收数据)和GND(信号地)。因此在通信距离较短时可采用零MODEM方式，简单三连线结构。IBM-PC机有两个标准的RS-232串行口，其电平采用的是EIA电平，而MCS-51单片机的串行通信是由TXD(发送数据)和RXD(接收数据)来进行全双工通信的，它们的电平是TTL电平;为了PC机与MCS-51 机之间能可靠地进行串行通信，需要用电平转换芯片，可以采用MAXIM公司生产的专用芯片MAX232进行转换。电路如图1所示。硬件连接时，可从MAX232中的2路发送器和接收器中任选一路，只要注意发送与接收的引脚对应关系即可。接口电路如图3.5所示。
总体设计按照整体设计思路方案绘制原理图如下所示： 2 系统软件设计 软件设计分上位机软件设计和下位机软件设计。这两部分虽然在不同的机器上编写和运行，但它们要做的工作是对应的:一个发送，另一个接收。为了保证数据通信的可靠性，要制定通信协议，然后各自根据协议分别编制程序。现约定通信协议如下:PC机和单片机都可以发送和接收。上位机和下位机均采用查询方式发送控字符和数据、中断方式接收控制字符和数据。采用RS-232串口异步通信， １上位PC机与下位单片机异步串行通信的通信协议
一．基础 ●SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。当接收机的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否激活RI（RB8＝0时不激活RI，收到的信息丢弃；RB8＝1时收到的数据进入SBUF，并激活RI，进而在中断服务中将数据从SBUF读走）。当SM2=0时，不论收到的RB8为0和1，均可以使收到的数据进入SBUF，并激活RI（即此时RB8不具有控制RI 激活的功能）。通过控制SM2，可以实现多机通信。 在方式0时，SM2必须是0。在方式1时，若SM2=1，则只有接收到有效停止位时，RI才置1。 ●REN，允许串行接收位。由软件置REN=1，则启动串行口接收数据；若软件置REN=0，则禁止接收。 ●TI，发送中断标志位。在方式0时，当串行发送第8位数据结束时，或在其它方式，串行发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置1，向CPU发中断申请。在中断服务程序中，必须用软件将其清0，取消此中断申请。 ●RI，接收中断标志位。在方式0时，当串行接收第8位数据结束时，或在其它方式，串行接收停止位的中间时，由内部硬件使RI置1，向CPU发中断申请。也必须在中断服务程序中，用软件将其清0，取消此中断申请。
波特率的计算 在串行通信中，收发双方对发送或接收数据的速率要有约定。通过软件可对单片机串行口编程为四种工作方式，其中方式0和方式2的波特率是固定的，而方式1和方式3的波特率是可变的，由定时器T1的溢出率来决定。 串行口的四种工作方式对应三种波特率。由于输入的移位时钟的来源不同，所以，各种方式的波特率计算公式也不相同。
方式0的波特率= fosc/12 方式2的波特率=（2SMOD /64）·fosc 方式1的波特率=（2SMOD /32）·（T1溢出率） 方式3的波特率=（2SMOD /32）·（T1溢出率） 当T1作为波特率发生器时，最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式（即方式2，且TCON的TR1=1，以启动定时器）。这时溢出率取决于TH1中的计数值。 T1 溢出率= fosc /{12×[256 －（TH1）]} 根据上面的等式计算出TH1 写串口程序的步骤 1.串行口工作之前，应对其进行初始化，主要是设置产生波特率的定 时器1、串行口控制和中断控制。具体步骤如下： ?确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）（方式2 0x20）； ?计算T1的初值，装载TH1、TL1；(有波特率计算) ?启动T1（编程TCON中的TR1位）； ?确定串行口控制（编程SCON寄存器）；{SM0，SM1，REN} 串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（编程IE、IP寄存器）。
第7章MCS-51的串行口 1．串行数据传送的主要优点和用途是什么？ 答：串行数据传送的主要优点是硬件接口简单，接口端口少（2个）。主要用于多个单片机系统之间的数据通信。 2．简述串行口接收和发送数据的过程。 答：以方式一为例。发送：数据位由TXT端输出，发送1帧信息为10为，当CPU执行1条数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发送。发送开始时，内部发送控制信号/SEND 变为有效，将起始位想TXD输出，此后，每经过1个TX时钟周期，便产生1个移位脉冲，并由TXD输出1个数据位。8位数据位全部完毕后，置1中断标志位TI，然后/SEND信号失效。接收：当检测到起始位的负跳变时，则开始接收。接受时，定时控制信号有2种，一种是位检测器采样脉冲，它的频率是RX时钟的16倍。也就是在1位数据期间，有16个采样脉冲，以波特率的16倍的速率采样RXD引脚状态，当采样到RXD端从1到0的跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样，取其中2次相同的值，以确认是否是真正的起始位的开始，这样能较好地消除干扰引起的影响，以保证可靠无误的开始接受数据。 3．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式（1 ）。 4．串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何确定？ 答：串行口有3种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3；有3种帧格式：方式0为8位数据，方式1为8位数据、起始位、终止位，方式2和3具有相同的帧格式，为9位数据、起始位、终止位；方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率，方式1的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率，方式2的波特率=2SMOD/64×fosc，方式3的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率。 5．假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位，8个数据位，1个奇校验位，1个停止位，请画出传送字符“A”的帧格式。 答：“A”的AS CⅡ码为“01000001” 从左向右：0，1，0，0，0，0，0，1，0，0， 1 起始位低位高位奇偶位终止位 6．判断下列说法是否正确： 答：（A）串行口通讯的第9数据位的功能可由用户定义。（对） （B）发送数据的第9数据位的内容在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。（对）（C）串行通讯帧发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。（错） （D）串行通讯接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。（对） （E）串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。（对） 7．通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用：
第6章单片机串行通信系统习题解答 一、填空题 1．在串行通信中，把每秒中传送的二进制数的位数叫波特率。 2．当SCON中的M0M1=10时，表示串口工作于方式 2 ，波特率为 fosc/32或fosc/64 。3．SCON中的REN=1表示允许接收。 4．PCON 中的SMOD=1表示波特率翻倍。 5．SCON中的TI=1表示串行口发送中断请求。 6．MCS-51单片机串行通信时，先发送低位，后发送高位。 7．MCS-51单片机方式2串行通信时，一帧信息位数为 11 位。 8．设T1工作于定时方式2，作波特率发生器，时钟频率为11.0592MHz，SMOD=0，波特率为2.4K时，T1的初值为 FAH 。 9．MCS-51单片机串行通信时，通常用指令 MOV SBUF,A 启动串行发送。10．MCS-51单片机串行方式0通信时，数据从 P3.0 引脚发送/接收。 二、简答题 1．串行口设有几个控制寄存器？它们的作用是什么？ 答：串行口设有2个控制寄存器，串行控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON。其中PCON 中只有PCON.7的SMOD与串行口的波特率有关。在SCON中各位的作用见下表： 2．MCS-51单片机串行口有几种工作方式？各自的特点是什么？ 答：有4种工作方式。各自的特点为：
3．MCS-51单片机串行口各种工作方式的波特率如何设置，怎样计算定时器的初值？ 答：串行口各种工作方式的波特率设置： 工作方式O ：波特率固定不变，它与系统的振荡频率fosc 的大小有关，其值为fosc/12。 工作方式1和方式3：波特率是可变的，波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 工作方式2：波特率有两种固定值。 当SM0D=1时，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/32 当SM0D=0时，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/64 计算定时器的初值计算： 4．若fosc = 6MHz ，波特率为2400波特，设SMOD =1，则定时/计数器T1的计数初值为多少？并进行初始化编程。 答：根据公式 N=256-2SMOD ×fosc /（2400×32×12）= 242.98≈243 =F3H TXDA: MOV TMOD,#20H ;置T1定时器工作方式2 MOV TL1,#0F3H ;置T1计数初值. MOV TH1,#0F3H MOV PCON,#80H ；置SMOD =1 B f B f N OSC SMOD OSC SMOD ??-=???-=384225612322256
MCS-51单片机串行口工作方式与波特率计算举例 1）方式0 方式0是外接串行移位寄存器方式。工作时，数据从RXD串行地输入/输出，TXD 输出移位脉冲，使外部的移位寄存器移位。波特率固定为fosc/12（即，TXD每机器周期输出一个同位脉冲时，RXD接收或发送一位数据）。每当发送或接收完一个字节，硬件置TI=1或RI=1，申请中断，但必须用软件清除中断标志。 实际应用在串行I/O口与并行I/O口之间的转换。 2）方式1 方式1是点对点的通信方式。8位异步串行通信口，TXD为发送端，RXD为 接收端。一帧为10位，1位起始位、8位数据位（先低后高）、1位停止位。波特率由T1或T2的溢出率确定。 在发送或接收到一帧数据后，硬件置TI=1或RI=1，向CPU申请中断；但必须用软件清除中断标志，否则，下一帧数据无法发送或接收。 （1）发送：CPU执行一条写SBUF指令，启动了串行口发送，同时将1写入 输出移位寄存器的第9位。发送起始位后，在每个移位脉冲的作用下，输出移位寄存器右移一位，左边移入0，在数据最高位移到输出位时，原写入的第9位1的左边全是0，检测电路检测到这一条件后，使控制电路作最后一次移位，/SEND 和DATA无效，发送停止位，一帧结束，置TI=1。 （2）接收：REN=1后，允许接收。接收器以所选波特率的16倍速率采样RXD 端电平，当检测到一个负跳变时，启动接收器，同时把1FFH写入输入移位寄存器（9位）。由于接、发双方时钟频率有少许误差，为此接收控制器把一位传送时间16等分采样RXD，以其中7、8、9三次采样中至少2次相同的值为接收值。接收位从移位寄存器右边进入，1左移出，当最左边是起始位0时，说明已接收8位数据，再作最后一次移位，接收停止位。此后： A、若RI=0、SM2=0，则8位数据装入SBUF，停止位入RB8，置RI=1。
第七章MCS-51单片机串行接口 第一节串行通信的基本概念 (一)学习要求 1．掌握串行通信的基本概念。 2. 掌握异步通信和同步通信的区别。 （二）内容提要 一：基本概念及分类 串行通信是将数据的各位一位一位地依次传送。适合于计算机之间、计算机与外部设备之间的远距离通信。 串行通信从传输方式分为： 单工方式、半双工方式、全双工方式。 从接收方式来说，串行通信有两种方式： 异步通信方式、同步通信方式。 二：串行口的功能 MCS－51单片机中的异步通信串行接口能方便地与其他计算机或传送信息的外围设备（如串行打印机、CPU终端等）实现双机、多机通信。 串行口有4种工作方式，见表7－1。方式0并不用于通信，而是通过外接移位寄存器芯片实现扩展并行I／O接口的功能。该方式又称为移位寄存器方式。方式1、方式2、方式3都是异步通信方式。方式1是8位异步通信接口。一帧信息由10位组成，其格式见图7－2a。方式1用于双机串行通信。方式2、方式3都是9位异步通信接口、一帧信息中包括9位数据，1位起始位，1位停止位，其格式见图７－2b。方式2、方式3的区别在于波特率不同，方式2、方式3主要用于多机通信，也可用于双机通信。 表7-1 （三）习题与思考题 １、什么是并行通信？什么是串行通信？各有何优缺点？ 答：并行通信指数据的各位同时传输的通信方式，串行通信是指各位数据逐位顺序传输的通信方式。 ２、什么是异步通信？什么是同步通信？各有何优缺点？ ３、什么是波特率？某异步串行通信接口每分钟传送1800个字符，每个字符由11位组成，请计算出传送波特率。 第二节MCS-51串行接口的组成 (一)学习要求
#include
//****************************************************************// // DHT 使用范例 //单片机 AT89S5 或 STC89C5 RC // 功能 串口发送温湿度数据波特率 9600 //硬件连接 P .0口为通讯口连接DHT ,DHT 地电源和地连接单片机地 电源和地 单片机串口加MAX 3 连接电脑 // 公司 济南联诚创发科技有限公司 //****************************************************************// #include
51单片机串口通信，232通信，485通信，程序代码1：232通信 #include
while(1) { if(flag==1) { ES=0; for(i=0;i<6;i++) { SBUF=table[i]; while(!TI); TI=0; } SBUF=a; while(!TI); TI=0; ES=1; flag=0; } } } void ser() interrupt 4 {
RI=0; a=SBUF; flag=1; } 代码2：485通信 #include
} void main() { init_1602(); init(); while(1) { if(flag==1) { display(0,a); } } } void ser() interrupt 4 { RI=0; a=SBUF; flag=1; }
8串行通信 一、判断题 （）1、串行口数据缓冲器SBUF是可以直接寻址的专用寄存器 （）2、特殊功能寄存器SCON与定时器/计数器的控制无关 （）3、串行口的发送中断与接收中断各自有自己的中断入口地址 （）4、TI是串行口发送中断标志， RI是串行口接收中断标志 （）5、要进行多机通信，MCS-51串行接口的工作方式应为方式1 （）6．串行口的中断，CPU响应中断后，必须在中断服务程序中，用软件清除相应的中断标志位，以撤消中断请求。 （）7．串行口数据缓冲器SBUF是物理上独立的两个专用寄存器。 （）8、串行口的方式2的波特率为FOSC/12 （）9、80C51单片机中的TXD为接收串行口 （）10、半双工是指数据可以同时进行双向传输 二、填空题 1、计算机的数据传送有两种方式，即：方式和方式，其中具有成本低特点的是 数据传送。 2、异步串行数据通信的桢格式由位，位，位和位组成。 3、异步串行数据通信有，和共三种数据通路形式。 4、单片机串行通信时，其波特率分为和两种方式，在波特率可变的方式中，可采用的来设定和计算波特率。固定可变溢出率 5、串行口方式2接收到的第9位数据送寄存器的位中保存 6、RS-232定义了、之间的物理接口。（数据终端设备（DTE）、数据通信设备（DCE）） 7、串行通信的的错误校验的方法有、、 8、方式0时，串行接口为寄存器的输入输出方式，主要用于扩展输入或输出接口 9、在串行通信中和的波特率是固定的，而和的波特率是可变的。 10、使用定时器/ 记数器1设置串行通信的波特率时，应把定时器/计数器1设定为工作方式，即方式。 三、单项选择题 1．MSC-51单片机的串行口是 A．单工 B．半双工 C．全双工 2．下列关于MCS-51串行口说法不正确的是 A．能同时进行串行发送和接受 B．它可以作为异步串行通信使用，也可以作同步移位寄存器用 C．利用串行口可以实现8051单片机点对点的单机、多机通信 D．串行口的波特率是固定的 3．MCS—51单片机串行口发送/接收中断源的工作过程是：当串行口接收或发送完一帧数据时，将SCON中的，向CPU申请中断。 A．RI或TI置1 B．RI或TI置0 C．RI置1或TI置0 D．RI置0或TI置1 4．MCS—51的串行口工作方式中适合多机通信的是。 A．方式0 B．方式3 C．方式1 D．方式2 5．MCS—51单片机串行口接收数据的次序是下述的顺序。 （1）接收完一帧数据后，硬件自动将SCON的R1置1 （2）用软件将RI清零 （3）接收到的数据由SBUF读出（4）置SCON的REN为1，外部数据由RXD（P3．0）输入A．（1）（2）（3）（4） B．（4）（1）（2）（3）
一、串口通信原理 串口通讯对单片机而言意义重大，不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端，而且也能实现计算机对单片机的控制。由于其所需电缆线少，接线简单，所以在较远距离传输中，得到了广泛的运用。串口通信的工作原理请同学们参看教科书。 以下对串口通信中一些需要同学们注意的地方作一点说明： 1、波特率选择 波特率（Boud Rate）就是在串口通信中每秒能够发送的位数（bits/second）。MSC-51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。其中，模式0和模式2波特率计算很简单，请同学们参看教科书；模式1和模式3的波特率选择相同，故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。 在串行端口工作于模式1，其波特率将由计时/计数器1来产生，通常设置定时器工作于模式2（自动再加模式）。在此模式下波特率计算公式为：波特率=（1+SMOD）*晶振频率/（384*（256-TH1）） 其中，SMOD——寄存器PCON的第7位，称为波特率倍增位； TH1——定时器的重载值。 在选择波特率的时候需要考虑两点：首先，系统需要的通信速率。这要根据系统的运作特点，确定通信的频率范围。然后考虑通信时钟误差。使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。为了通信的稳定，我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。 下面举例说明波特率选择过程：假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下，晶振频率为12MHz，设置SMOD=1（即波特率倍增）。则TH1=256-62500/波特率 根据波特率取值表，我们知道可以选取的波特率有：1200，2400，4800，9600，19200。列计数器重载值，通信误差如下表： 因此，在通信中，最好选用波特率为1200，2400，4800中的一个。 2、通信协议的使用 通信协议是通信设备在通信前的约定。单片机、计算机有了协议这种约定，通信双方才能明白对方的意图，以进行下一步动作。假定我们需要在PC机与单片机之间进行通信，在双方程式设计过程中，有如下约定：0xA1：单片机读取P0端口数据，并将读取数据返回PC机；0xA2：单片机从PC机接收一段控制数据；0xA3：单片机操作成功信息。 在系统工作过程中，单片机接收到PC机数据信息后，便查找协议，完成相应的操作。当单片机接收到0xA1时，读取P0端口数据，并将读取数据返回PC机；当单片机接收到0xA2时，单片机等待从PC机接收一段控制数据；当PC机接收到0xA3时，就表明单片机操作已经成功。 3、硬件连接 51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和计算机之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件，比如计算机的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们采用了专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。我们采用了三线制连接串口，也就是说和计算机的9针串口只连接其中的3根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。这是最简单的连接方法，但是对我们来说已经足够使用了，电路如下图所示，MAX232的第10脚和单片机的11脚连接，第9脚和单片机的10脚连接，第15脚和单片机的20脚连接。