串行端口程序设计

课程实验报告实验名称：串行接口专业班级：学号：姓名：同组人员：指导教师：报告日期：实验二1. 实验目的 (3)2. 实验内容 (3)3. 实验原理 (3)4. 程序代码 (6)5. 实验体会 (13)实验二1.实验目的1.熟悉串行接口芯片8251的工作原理2.掌握串行通讯接收/发送程序的设计方法2.实验内容通过对8251芯片的编程，使得实验台上的串行通讯接口（RS232）以查询方式实现信息在双机上的。

具体过程如下：1. 从A电脑键盘上输入一个字符，将其通过A试验箱的8251数据口发送出去，然后通过B试验箱的8251接收该字符，最后在B电脑的屏幕上显示出来。

2.从A试验箱上输入步进电机控制信息（开关信息），通过A试验箱的8251数据口发送到B试验箱的8251数据口，在B试验箱上接收到该信息之后，再用这个信息控制B试验箱上的步进电机的启动停止、转速和旋转方向。

3.实验原理1.8251控制字说明在准备发送数据和接收数据之前必须由CPU把一组控制字装入8251。

控制字分两种：方式指令和工作指令，先装入方式指令，后装入工作指令。

另外，在发送和接收数据时，要检查8251状态字，当状态字报告“发送准备好”/“接收准备好”时，才能进行数据的发送或接收。

2.8251方式指令(端口地址2B9H)3.8251工作指令(端口地址2B9H)4.8251状态字(端口地址2B9H)5.8253控制字（283H）6.8253计数初值（283H）计数初值=时钟频率/（波特率×波特率因子）本实验：脉冲源=1MHz波特率=1200波特率因=16计数初值= 1000000/1200*16=527.程序流程框图4.程序代码Fxc.asm;************************;;*8251串行通讯(自发自收)*;;************************;data segmentio8253a equ 280h ;8253计数0端口地址io8253b equ 283h ;8253控制端口地址io8251a equ 2b8h ;8251数据端口地址io8251b equ 2b9h ;8251控制端口地址mes1 db 'you can play a key on the keybord!',0dh,0ah,24hmes2 dd mes1data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: mov ax,datamov ds,axmov dx,io8253b ;设置8253计数器0工作方式mov al,16h ;控制字为00010110Bout dx,almov dx,io8253amov al,52 ;给8253计数器0送初值out dx,almov dx,io8251b ;初始化8251;xor al,al;mov cx,03 ;向8251控制端口送3个0;delay: call out1;loop delaymov al,40h ;向8251控制端口送40H,使其复位call out1mov al,4eh ;设置为1个停止位,8个数据位,波特率因子为16 call out1mov al,27h ;向8251送控制字允许其发送和接收call out1lds dx,mes2 ;显示提示信息mov ah,09int 21hwaiti: mov dx,io8251bin al,dxtest al,01 ;发送是否准备好jz nextmov ah,0bhint 21htest al,0ffh ;检测是否有键盘输入jz nextmov dl,0ffh ;有键盘输入，读入字符mov ah,06hint 21hcmp al,27 ;若为ESC,结束jz exitmov dx,io8251a;inc alout dx,al ;发送; mov cx,40h;s51: loop s51 ;延时next: mov dx,io8251bin al,dxtest al,02 ;检查接收是否准备好jz waiti ;没有,等待mov dx,io8251ain al,dx ;准备好,接收mov dl,almov ah,02 ;将接收到的字符显示在屏幕上int 21hjmp waitiexit: mov ah,4ch ;退出int 21hout1 proc near ;向外发送一字节的子程序out dx,al;push cx;mov cx,40h;gg: loop gg ;延时; pop cxretout1 endpcode endsend startSend .asm;************************;;*8251串行通讯(自发自收)*;;************************;data segmentio8253a equ 280h ;8253计数0端口地址io8253b equ 283h ;8253控制端口地址io8251a equ 2b8h ;8251数据端口地址io8251b equ 2b9h ;8251控制端口地址buf3 byte 0mes1 db 'you can play a key on the keybord!',0dh,0ah,24hmes2 dd mes1data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: mov ax,datamov ds,axmov dx,io8253b ;设置8253计数器0工作方式mov al,16h ;控制字为00010110Bout dx,almov dx,io8253amov al,52 ;给8253计数器0送初值out dx,almov dx,io8251b ;初始化8251mov dx,28bh ;8255控制口初始化mov al,81h ;1000,0001out dx,al;xor al,al;mov cx,03 ;向8251控制端口送3个0;delay: call out1;loop delaymov al,40h ;向8251控制端口送40H,使其复位call out1mov al,4eh ;设置为1个停止位,8个数据位,波特率因子为16 call out1mov al,27h ;向8251送控制字允许其发送和接收call out1lds dx,mes2 ;显示提示信息mov ah,09int 21hwaiti: mov dx,io8251bin al,dxtest al,01 ;发送是否准备好jz nextmov ah,0bhint 21htest al,0ffh ;检测是否有键盘输入jz next; mov dl,0ffh ;有键盘输入，读入字符;mov ah,06h; int 21hmov dx,28ahin al,dxcmp al,27 ;若为ESC,结束jz exitmov dx,io8251a;inc alout dx,al ;发送; mov cx,40h;s51: loop s51 ;延时next: mov dx,io8251bin al,dxtest al,02 ;检查接收是否准备好jz waiti ;没有,等待mov dx,io8251ain al,dx ;准备好,接收mov dl,almov ah,02 ;将接收到的字符显示在屏幕上int 21hjmp waitiexit: mov ah,4ch ;退出int 21hout1 proc near ;向外发送一字节的子程序out dx,al;push cx;mov cx,40h;gg: loop gg ;延时; pop cxretout1 endpcode endsend start步进电机：1.K0=0，逆时针转；K0=1，顺时针转2.K1=0，慢转；K1=1，快转data segmentbuf1 db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh ;LED显示buf2 byte 0 ;步进电机数据buf3 byte 0 ;保存开关数据buf4 byte 0 ;保存顺转数据buf5 byte 9 ;保存反转数据buf6 byte 0 ;开关机data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart:mov ax,datamov ds,axmov buf2,00110011b ;步进电机数据mov dx,28bh ;8255控制口初始化mov al,81h ;1000,0001out dx,al;-----------------------------逆转控制----------------R0: mov dx,28ah ;读C口in al,dxmov buf3,al ;保存C口数据test al,04 ;jnz kai ;转反转test al,01 ;测试K0=1?jnz L0 ;转反转mov al,buf4 ;走马灯开始一步顺转cmp al,9jnz S1call change9_0S1: inc al ;数据加1mov buf4,almov bx,offset buf1xlatmov dx,289h ;B口输出out dx,al ;数据完成加1mov al,buf2 ;电机开始一步逆转ror al,1 ;数据左移mov buf2,almov dx,288h ;A口输出out dx,al ;电机完成一步逆转mov al,buf3 ;回复C口数据test al,02jnz R1 ;转快转call delay_s ;否则慢转jmp R0R1: call delay_q ;快转jmp R0;------------------------------顺转控制-----------------L0: mov al,buf5 ;走马灯开始一步顺转cmp al,0jnz S2T2: test al,03 ;测试K2=1?jnz T2call change0_9S2: dec al ;数据减1mov buf5,al ;mov bx,offset buf1xlatmov dx,289h ;B口输出out dx,al ;走马灯结束一步顺转mov al,buf2 ;电机开始一步顺转rol al,1 ;数据右移mov buf2,almov dx,288h ;A口输出out dx,al ;电机结束一步顺转mov al,buf3 ;回复C口数据test al,02jnz L1 ;转快转call delay_s ;否则慢转jmp R0T3: test al,03 ;测试K2=1?jnz T3L1: call delay_q ;快转jmp R0kai: mov dx,28ah ;读C口in al,dxmov buf3,al ;保存C口数据test al,04 ;jz L0 ;转反转jmp kaiexit: mov ah,4chint 21hdelay_s proc near ;长延时mov bx,20hlp1: mov cx,0ffffhlp2: loop lp2dec bxjnz lp1retdelay_s endpdelay_q proc near ;短延时mov bx,1lp11: mov cx,0ffffhlp22: loop lp22dec bxjnz lp11retdelay_q endpchange9_0 proc nearmov buf4,-1mov al,buf4retchange9_0 endpchange0_9 proc nearmov buf5,10mov al,buf5retchange0_9 endpcode endsend start5.实验体会这次实验需要用到两种芯片8253和8251，两种芯片的作用分别是8253提供串行通讯所需的特定频率的脉冲信号，8251提供输入输出控制，所以在实验的过程中需要熟悉这两种芯片的方式字等使用规范，在仔细阅读了书本以及书本的编程实例后，基本摘掉了程序的设计方法实验过程中，出现了程序编译通过了但是不能运行的情况，后来经过检查发现是程序没有设置好的原因，要设置为编译后运行状态，否知只编译不运行，经过这次实验，知道了8253和8251两种芯片的基本用法，对课本上的知识有了更深入的理解，收获不少。

V B串口通信程序设计典型实例利用VB开发串口通信程序既可以使用MSComm控件也可以调用Windows API函数实现。

不过，只要MSComm控件可以被选用，我们推荐选择此控件实现，因为MSComm控件的功能和API调用一样强，甚至比它还好且使用起来更加简单。

在本章提供的串口通信程序设计中，除了PC与PC串口通信外，PC与单片机、PC与智能仪表、PC与PLC、PC与GSM短信模块等串口通信任务的实现均采用MSComm控件。

6.1 PC与PC串口通信程序设计当两台串口设备通信距离较近时，可以直接连接，最简单的情况，在通信中只需3根线（发送线、接收线、信号地线）便可实现全双工异步串行通信。

本设计通过两台PC串口3线连接，介绍了利用API函数和MSComm控件设计串口通信程序的方法，包括字符与文件的发送与接收。

6.1.1 PC与PC串口通信程序设计目的（1）掌握PC与PC串口通信的线路连接方法。

（2）利用MSComm控件和API函数实现PC与PC串口通信的程序设计方法。

6.1.2 PC与PC串口通信程序设计用软、硬件本设计用到的硬件和软件清单如表6-1所示。

表6-1设计用软、硬件6.1.3 PC与PC串口通信程序硬件线路图线路说明，在计算机通电前，按图6-1所示将两台PC通过串口线连接起来：计算机A 串口COM1端口的TXD与计算机B串口COM1端口的RXD相连，计算机A串口COM1端口的RXD与计算机B串口COM1端口的TXD相连，计算机A串口COM1端口的GND与计算机B串口COM1端口的GND相连。

图6-1 PC与PC串口通信线路6.1.4 设计任务利用MSComm控件和VB API函数编写程序实现PC与PC串口通信。

任务要求，两台计算机互发字符并自动接收，如一台计算机输入字符串“Please return abc123”，单击“发送字符”命令，另一台计算机若收到，就输入字符串“abc123”，单击“发送字符”命令，信息返回到第一组的计算机。

连接驱动器的使能端，使得当RTS设置成高(逻辑1)时，有效RS485驱动器；设置RTS为低 时，使驱动器处于三态，这时候实际上从总线上断开了驱动器，从而允许其他节点可以使 用同一传输线。当使用RTS时，必须确保发送数据前将RTS设置成高，在发送完数据的最 后一位后，将RTS线设成低。。另一种可选方法是自动发送数据控制。这种方法要求特殊 的电路，当数据传输时自动使能或无效驱动器。它减少了软件开销和程序员的潜在错误。
五、基础知识
串行通信 1、基本原理 串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从CPU经过串行 端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。 串口是系统资源的一部分，应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提 出资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。 2、串口通信的基本任务 (1) 实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实 现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的 帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。 (2) 进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是 并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送 入计算机处理。因此串并转换是串行接口电路的重要任务。 (3) 控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选 择和控制的能力。 (4) 进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他 校验码。在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。 (5) 进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用

19.4.2 模式1的接收
• 在串行口的工作模式1中，RXD引脚为数据接收端。模式1接 收数据中的定时信号可以有两种，接收移位脉冲和接收字 符的检测脉冲。 • 串行口模式1接收数据时的移位脉冲，由定时器1的溢出信 号和波特率倍增位SMOD来共同决定，即由定时器1的溢出信 号经过16或32分频得到。 • 接收字符的检测脉冲，其频率是接收移位脉冲的16倍。在 接收一位数据的时候，有16个检测脉冲，以其中的第7、8、 9这3个脉冲作为真正的接收信号的采样脉冲。对三次采样 结果采取三中取二的原则来确定所检测到的值。采样这种 机制是为了抑制干扰，由于采样的信号总是在接收位的中 间位置，这样便可以避免信号两端的边沿失真，也可以防 止由于收发时钟频率不完全一致而带来的错误接收。
19.2.1 单片机串行接口的内部结构
• 51系列单片机的全双工串行口主要由数据发送缓 冲器、发送控制器TI、输出控制门、接收控制器、 输入移位寄存器、数据接收缓冲器等组成，如图 所示。
19.2.2 单片机串行接口的程序控制
• 51系列单片机的串行通信接口，通过控制寄存器 SCON和波特率选择特殊功能寄存器PCON来控制。 下面分别介绍这两个寄存器。 • 1．串行接口控制寄存器SCON
19.7.1 查询方式
• 假设发送方A需要把片内RAM中50H~6FH单元中的数 据，通过串行接口发送给接收方B。接收方B将接 收到的这32个字节数据后，存入片外1000H~101FH。 • 发送方和接收方均采用8051单片机，外接 fosc=6MHz的晶振，使用串行口工作方式2，波特率 规定为187.5kbit/s，需要使用波特率倍增位，即 置SMOD=1。 • 发送方定义TB8作为奇偶校验位。接收方进行奇偶 校验位RB8的判断，如果出错，则置F0标志位为1； 如果正确，则置F0标志位为0，然后返回。

RS232与RS485串行接口转换电路及编程实现RS232和RS485都是串行通信接口，但它们在信号电平、传输距离和通信方式等方面有所不同。

RS232是一种单向通信的接口，常用于连接个人计算机和外部设备，如打印机、调制解调器等，信号电平为正负12V。

而RS485是一种半双工通信的接口，常用于远距离和多点通信，信号电平为正负2-6V。

为了实现RS232与RS485之间的转换，我们需要使用特定的电路和编程实现。

电路设计：1.信号电平转换：由于RS232和RS485的信号电平不同，所以我们需要使用电平转换电路将RS232的正负12V转换为RS485的正负2-6V。

这可以通过使用MAX202芯片来实现。

MAX202芯片是一个双向转换器，可以将RS232信号转换为RS485信号。

2.数据方向控制：RS485是一种半双工通信接口，需要通过数据方向控制线来实现发送和接收的切换。

可以使用一个双四极开关（如74HC4053）来控制数据方向。

其中A路和B路分别连接到RS485的A线和B线上，控制端连接到MCU的IO口。

3.电源供电：RS485通信线需要提供独立的5V供电，可以使用一个稳压芯片（如LM7805）来为RS485提供稳定的电源。

编程实现：1.初始化串口：在MCU上初始化串口，设置波特率、数据位、停止位等参数。

根据不同的MCU，具体的初始化方法会有所不同。

2.设置数据方向：根据发送或接收操作，通过控制IO口的电平来控制数据方向，将数据发送到RS485或从RS485接收数据。

3.发送数据：将要发送的数据写入串口缓冲区，并发送出去。

4.接收数据：通过轮询串口缓冲区检查是否有数据到达，若有数据则读取并进行相关处理。

总结：通过以上电路设计和编程实现，我们可以实现RS232与RS485之间的串行接口转换。

这样可以实现单向通信接口与远距离多点通信接口之间的互联。

在实际应用中，我们需要根据具体的系统需求和MCU的特性进行具体的电路和编程设计。

效的方 法 ， 它可以利 用 Ｏｎ ｏ Ｃ ｍｍ 事件捕获 并 处理通 信 中发 生 的事件 或错误 ， 时性 较 强。 实 Ｏ Ｃ ｍｍ 事 件是 ＭＳ ｏ ｎｏ Ｃ ｍｍ 控件提供的唯 一 的事 件 ，当有 数据到 达端 口或端 口状 态发 生 改变或有通讯错 误时 ，都将 触发 Ｏ Ｃ ｍｍ事 ｎｏ 件 ，以获取 和处 理这些 通讯 事件 和通 讯中产 生的错误 。通 过查询 Ｃ ｍｍＥ ｅ ｔ ｏ ｖ ｎ 属性值 ， 可以获 得关 于通 讯事 件和 通讯错误 的 完整信 息 ，进 而进 行处 理 。这 是 一种功 能很 强的处 理 串行 口错 误 的方 法 ，具 有 程序 响 应 及时 ， 可 靠性 高 的优 点 。 示 ： 查询方式是 程序通过查询 Ｃ ｍｍ ｖｎ 属 ｏ Ｅ ｅｔ Ｃ０ ｍＰ ｒ ： ｏ ｒ ０ ｔ 设置 并返 回通信 端 口号 ； 性 的值 来判 断通信 过程 中的事 件或 错误 ，这 Ｓ ｔｉ ｇ ： ｅ ｔｎ ｓ 以字符 串的 形式设 置并 返 回波 特 种 方式 适合 于应 用程序 较小 、 实时性 要求 不 率 、 奇 偶 校 验 、 数 据 位 、 停 止 位 ； 是很 高的系统。 Ｐ ｒＯ ｅ ： ｏ ｔ Ｐ ｎ 设置并返 回通信端 口的状态 ， 也可 鉴于 以上 两种 通信 方式 的优缺 点 以及实 打 开和关 闭端 口；Ｉ ｐ ｔ 保 存和接 收从接 收 际应用 的需 求 ，本 系统 采 用查询 方式 来处理 ｎ ｕ： 缓 冲区获 得的数据 Ｉ ｕｐ ｔ 向发送缓 冲区发 通 信过 程 的 事件 或 错误 。 ｔｕ： Ｏ 送 命令和数据 ；Ｉｂ ｆ ｒｉｅ 设 置接收缓 冲 ｎ ｕ ｆ ｓｚ ： ｅ 区分配的 内存 数量 ；Ｏ ｔｕｆｒｉ ： 置发送 ４远程门禁系统应用实例 ｕｂ ｆ ｓ ｅ设 ｅ ｚ 缓 冲区分 配的内存数量 ； ｔ ｒｓ ｏｄ 设置为 ４ １ 系统设计 简介 Ｒ ｈ ｅｈ ｌ： ． 某一 定值 ， 每当接收缓 冲区收到该 定值个位字 当红 外线传 感 器感知 有 用户刷 卡时 ，读 符时 ， 都会使 ＭＳ ｏ Ｃ ｍｍ控件 产生 Ｏ Ｃ ｍ 事 卡 器将卡 中信 息读 出 ，通过控 制 器传到 上位 ｎ ｏｍ 件 ； ｔ ｒｓ ｏｄ： 置为某一 定值 ， 当传 输 机 （ 机 ） Ｓ ｈ ｅｈ ｌ 设 每 ＰＣ ，与 数据 库 中信 息 进 行 比对 ， 缓 冲 区 中 的 字 符 个 数 少 于 该 定 值 时 ， 如果 正确 ，上 位机 给控制 器发 送信 息 ，控 制 Ｍ ｓＣ０ ｍ 控 件 产生 ＯｎＣ０ ｍ 事 件 ； 器 根 据 收 到 的 信 息 判 断是 否 需 要 开 门 和 关 ｍ ｍ Ｉｐ ｔ ｄ ： ｎ ｕＭｏ ｅ 确定 Ｉｐ ｔ ｎ ｕ 属性取 回的数据格式 门 。 由于 该 门禁系 统是远 程控 制的 ，因此信 是 字 符 串 还 是 二 进 制 数 据 的 数 组 ； 息 需 要 通 过 以太 网传 输 ，控 制 器的 传 输 是 Ｉｐ ｔｅ ： ｎ ｕＬ ｎ 设置并返 回 Ｉｐ ｔ ｎ ｕ 属性从接收缓 冲 Ｒｓ ２ ２格式 的 ，而远 程 网络 数据 传输是 ３ 区读 取的字符 数 ； Ｃ ｍｍ： Ｃ ｍｍＥ ｅ ｔ ＴＣ ／ Ｐ格 式的 ，因此 需要使 用接 口 换器 Ｏｎ ｏ 当 ｏ ｖ ｎ Ｐ Ｉ 转 属性 的值 变化时 ， 产生 Ｏ Ｃ ｍｍ 事件 ， 就 ｎｏ 标志 完成 两种 数据 格式之 间的 转换 。整 个系统 的 发 生 了 一 个 通 信 事 件 或 一 个 错 误 ； 数据 传输 流 程如 图 １所 示 。 Ｃ ｍｍＥ ｅ ｔ返 回最 近的通 信事件和 错误 ； ４２ Ｐ ｏ ｖｎ ： ． Ｃ机 单片机 串行通信 电路设计 Ｃ ｍＥ Ｓ ｎ ： ｏ ｖ ｅ ｄ在传 输缓冲 区中有￣Ｓｈｅｈ ｌ ． ｒｓｏｄ ｔ 该 系统使 用的单片机 为凌阳 Ｓ Ｃ ０ １ Ｐ Ｅ６Ａ 数 少 的 字 符 时 ， 产 生 该 事 件 ； 单片机 ，利用单 片机 自带串 口与 Ｐ Ｃ机进行通 Ｃｏ ｍＥｖ ｅ ｄ ｃ ｉｅ： Ｓ ｎ Ｒｅ ｅｖ 收到 Ｒｔ ｅｈｏｄ个 字 信 ， 中Ｒ － ３ 接 口芯片完成 Ｓ Ｃ ｏ ｌ ｈｒｓ ｌ 其 Ｓ ２２ Ｐ Ｅ ６Ａ与 符 ， 事件将 持续产生 直到用 Ｉｐ ｔ 该 ｎ ｕ 属性从接 Ｐ Ｃ机 串 口 间的电平转换 。整个通信 电路 的 之 收缓 冲 区 中删 除数 据 。 框 架如图 ２ ‘ 。根据实 际的需 要 ， 卡器也 所示 读 ３２ Ｍ Ｃ ｍ ． Ｓ ｏ ｍ控件通信步骤 可以通过 ＲＳ ３ 接 口芯片直接连 到上位机 －２ ２ ＭＳ ｏ ｍ 控件进 行 串口通信的一 般步骤 上 。 Ｃｍ 为 ： 置通 信对 象 、通 信 端 口号 以及 其他 属 ４ ３ 通信 协议说明 设 ． 性； 设定 通信协 议 ；打 开通 信端 口， 进行 数据 上 位 机 与 下 位 机 之 间 以 通 讯 速 率 的 传 送 ；关 闭 通 信 端 口 。 ９ ０ｂ ｓ ６ ０ ｐ ／秒传输 数据 ，无奇 偶校验 ，八位 ３３ Ｍ ａ ｍ ， Ｓ ｏ ｍ控件通信方式 数 据 位 和 一位 停 止 位 。 ＭＳ ｏ Ｃ ｍｍ 控 件有两 种处理通 信的 方式 ， ４ ４ 串行通信 模块框架 ． 即事 件 驱动 方式 和 查询 方 式 。 上位机 与 Ｓ Ｃ ０ １ Ｐ Ｅ ６ Ａ单片机通 过一系列 应 答联络后 ��

AT89C51单片机与PC机串行通信的接口实现[摘要] 本文介绍了AT89C51单片机与PC机采用RS232C标准进行串行通信的接口实现。

在接口中采用MAX232作电平转换电路，简单的通信协议，PC 机用VB编程，AT89C51单片机采用中断收发方式。

文章给出了相应通信接口电路与程序。

[关键词] 通信协议RS232C 通信接口电路通信接口程序AT89C51是一种带4K字节可编程可擦除只读存储器（FLASH FPEROM）和128字节的存取数据存储器（RAM）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。

采用了ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术，与MCS-51系列的单片机兼容。

具有集成程度高、系统结构简单、价格低廉等优点被广泛应用到控制领域中。

但是在复杂的数据处理、良好的人机交互等方面不能满足需要，常采用PC 机与AT89C51单片机进行通信，AT89C51单片机（下位机）实时采集数据传送给PC机（上位机）处理，然后接收PC机处理的结果，并进行相应的控制的方式来弥补。

本文介绍单片机与PC机进行串行通信的一种接口实现。

一、接口电路的设计（一）接口逻辑电平的转换在PC机系统大都装有异步通信适配器，为标准的RS-232C接口。

RS-232C 为负逻辑，用+3V~+15V表示逻辑“0”, 用-3V~-15V表示逻辑“1”。

AT89C51单片机采用正逻辑TTL电平0和+5V.所以AT89C51与PC机通信时必须进行电平转换。

转换的方法有多种。

常采用MAXIM公司生产的专用的双向电平转换集成电路MAX232。

MAX232引脚排列与外围电路如图1所示。

图1MAX引脚及外围接口图（二）通信接口电路本文采用可靠性高的MAX232作电平转换芯片，选择其中一对发送器与接收器，PC机的串行口与MAX232的电平端口相连，MAX232的逻辑电平端口与单片机的串行口相连，接口电路如图2所示。

图2PC机与AT89C51通信接口图二、通信接口程序（一）通信协议PC机与AT89C51进行通信必须有一定的通信协议，本文采用简单的通信协议。

Ｏ 引言
在很多情况下 ， 远程监控和 自动化领域系统常见的通信
控件 的 Ｃ ｍｍＥ ｅｔ ｏ ｖｎ 属性 以检查执行结果或者检查某 一事件 是否发 生。如果应用 程序较 小 ， 并且 是 自成 一体 ， 这种 方法
可 能是 更 可取 的 。
编程多为 串口通信 编程 。计算 机 串口编程在通信 软件 中有
Ｃ ｍｍＰ ｒ ｏ ｏｔ
设 置 ／ 取控 件 对 应 的 串 行 口 获
Ｓ ｔｉ ｓ ｅｔ ｇ ｎ Ｐｒ ｅ ｏｔ ｎ Ｏｐ Ｉｐｔ ｎｕ
Ｏｕｐ ｔ ｔｕ
设置／ 取波特率、 获 校验方式 、 数据位 、 停止位 打开／ 关闭通信 口 读取 数 据
发 送种 是利 用 Ｍｉｏｏｔ 司提供 ｃ ｓｆ 公 ｒ 的 ＡｃｖＸ控 件 Ｍｉ ｏｏｔＣ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ ｏ ｔ ｌ ｔｅ ｉ ｃ ｓｆ ｏ ｒ ｎｃ ｉ ｓＣ ｎｒ 。本 文将 ａｏ ｏ 主要介绍第二种方法 。
话框的 ＭＦ Ｃ应用程序项 目， 命名为 ｍｙ Ｏ 记住在设置 项 Ｃ ｍ，
目选 项 时 必 须 选 上 Ａｃｉ Ｘ Ｃ ｎｒｌ 其 他 的 按 照 缺 省 设 置 。 ｔ ｅ ｏｔ ｓ ｖ ｏ，
它的核心 内容是组 件对象 模型 Ｃ ＯＭ（ ｍ ｏ ｅ ｔＯ ｊ ｔ ｏ Ｃ ｐ ｎｎ ｂｅ ｃ Ｍｏａ 。Ａ ｔ ｅ ｄ ） ｃｉ Ｘ控件包 括一 系列 的属性 、 法和事件 ， 用 １ ｖ 方 使
问串口， 一种是 利 用 Ｍｉｏｏｔ 司提供 的 Ａ ｔ ｅ ｃ ｓｆ公 ｒ ｃｉ Ｘ控件 Ｍｉ ｏｏｔ ｏ ｖ ｃ ｓｆ Ｃ ｍｍｕ ｉ ｔｎ ｎｒｌ ｒ ｎｃ ｉ ｓ ａ ｏ Ｃ ｔ 编写 串行通 信程序 的方 ｏ ｏ
法， 并给 出了例 程 ， 具有一定 的实用意义 。

PB是一个非常好的数据库管理系统的开发工具。

它能够处理纷繁复杂的数据、提供优异的报表集成方式，并且具有灵活、友好、方便和快捷等特点，非常适用于不同的数据库管理系统。

但是，许多应用程序既包含了复杂的数据处理，又需要进行计算机通信的控制，如门禁系统、点名系统以及接见系统等。

这些应用程序中必须使用计算机的串口进行通信，而PB没有直接控制计算机串口的控件; 而VB中虽然带有串口控件，但是对于习惯使用PB的程序员来说，使用VB来处理大量复杂数据有时会感到不便。

笔者在实际工作中利用OLE调用Mscomm.ocx控件，方便地解决了PB中的通信控制问题。

一、解决方法1．在窗体中新建一OLE控件，在出现的“Insert Object属性”窗口中选择“Insert Control Tab”选项卡，在“Control Type”选项中选择“Microsoft Communications Control”选项(如果没有，说明此机器未注册安装此控件，安装注册的具体方法我们将在下面做详细的介绍)，点击“OK”按钮后将控件放在窗体中任一位置(因为控件在实际运行时是不可见的，可以任意放置)，系统中出现“Mscomm”控件图标，给此控件命名为“OLE_comm”。

图1 “OLE Custom Control”对话框图2 “Control Properties属性”对话框2．控件的属性设置可以在“OLE Custom Control”对话框中的“OLE Control Properties”按钮中进行设置(如图1所示)，您也可以鼠标右击控件菜单的“OCX Properties”选项，进入“Control Properties属性”对话框(如图2所示)。

笔者推荐您最好在程序中使用编码设置，这样更加便于控制。

例如，在窗口OPEN事件中编程。

ole_comm.object._CommPort = 1ole_comm.object.Settings = "57600,n,8,1"ole_comm.object.InputLen = 0ole_comm.object.InBufferSize = 90ole_comm.object.OutBufferSize = 60ole_comm.object.SThreshold = 0ole_comm.object.RThreshold = 9ole_comm.object.Handshaking = 0ole_comm.object.PortOpen = Trueole_comm.object.InBufferCount = 0ole_comm.object.DTREnable = true其中:CommPort 设置并返回通信端口号。

１ ５
为用 程序 提 供 了通 过 串行 接 口收 发数 据 的 简便
方法 。
２． 概 要设计 １
Ｔ ｅ ｈｎ
Ｉ Ｃｏ ｆ ＭＳ ｍｍ１ ．Ｃｏ ｍｍＥｖ ｎ ＝ ｃ ｍＥｖ ｅ ｉｅ ｅｔ ｏ Ｒｅ ｅｖ
利用 串行通 信 进 行 数 据 采 集 应 首 先 设 定 与 外 部 仪表 设备 相连 的 串行端 口 ， 外 部数 据 采集 设 备 在
ｓｒｎ ｕｔ＝ ＭＳ ｍｍ１．ｎ ｕ ｔＩ ｐ Ｃｏ Ｉｐ ｔ
ｐｓｉ Ｗ ＝ ＩＳｒｅ （ｔｎ ｕ，”” ｏｉｏ ｔｎ ｎ ｔ ｖｓ ｌｐ ｔ ｔ） Ｒ ｒ
ｓ Ｂｇ ｔ＝ ｂｇ ｔｅｏ （ ， ｄ ｓｌ— ｔ ａＷｅ ｒ ａＷｅ ｃｒ １ Ｍｉ（ｔｎ Ｒ ｄ ｒ
获得数据之前应打开串行端 口， 置好通信协议 ， 设
对 数据 传输 速度 、 始 位 、 止 位 等参 数进 行 设 定 ， 起 停 进 行 硬件 握 手 与 软 件握 手 ， 此准 备 就 绪 ， 待 接 至 等 收外部称 量 数 据 采 集 设 备 采 集 所 得 数 据 。获 得 数 据 之后 ， 数 据 进 行 处 理显 示在 终 端 之 上 ， 据 采 将 数 集完 毕关 闭 串行 端 口与外 部 数据 采 集设 备 的通 信 。 整个 数据信 息 的采集 的流 程如 图 １ 示 。 所
１ Ｘ ３０Ｄ 型称量显示器简介 Ｋ １１Ｗ
１ １ 接 口 ．
Ｘ ３ ０ Ｄ 型称 量显 示 器 Ｒ Ｋ １１ Ｗ Ｓ一２ ２ ３ Ｃ９芯 Ｄ型 串 口接 口信 号 如 表 １ 示 （ 头 处 为针 ， 座处 为 所 插 插 孔， 此示为座 ） 。 表 １ 串口接 口信 号
仪表 显示器 连续 向上位机 发送 称量 信号 ， 称量 信 号格式 如表 ２ 。

委托类 型声 明 的格 式 为 ：
控 制’ 串行端 口的类 ， 重 要 的类 Ｓ ｒ ｌｏ ｔ为 同步 最 ｅｉ Ｐ ｒ ａ 和事件 驱动 Ｉ Ｏ 提供 框架 ， 供对 串 口针 脚 和 中断 ／ 提
［ 稿 日期 ］２ １ 一Ｏ 一 １ 收 ０１ ｌ ６
Ｒ －３ Ｓ ２ ２串行 端 口通 信 技 术 大 量 应 用 予 工 业 控
制 系 统 ， ｃｏ ｏ 在 其 ． Ｔ Ｆ ａ ｗｏｋ 加 入 了 Ｍｉｒｓ￣ ＮＥ ｒｍｅ ｒ 串行 端 口类 Ｓ ｒ ｌｏ ｔ 以支 持 Ｗｉｄ ｗｓ软件 界 面 ｅｉ Ｐ ｒ， ａ ｎｏ
状态 的访 问 以及对 串行 驱动 程序属 性 的访 问．
心 的 ８通 道 Ａ／ 转换 模 块之 间进 行 串 口数 据 通信 Ｄ
与 图文 显 示 测 试 ．
针 ， 与 Ｃ． Ｔ
１ ． Ｔ 串行 端 口类相 关 技 术 ＮＥ
１ １ 串行 端 口类简 介 ．
．
对 象 和类 型 安全 的 ， 通用 语 言 运 行 时 （ Ｌ 会 确保 Ｃ Ｒ）
与可视 化组 件不 在 同一线 程 上运 行 ． 过 查 阅 ＭＳ 通 —
Ｄ 技术 手 册 可 知 ， ＮＥ 串 口通 信 组 件 与 可 视 化 Ｎ ． Ｔ 显 示组 件虽 然处 于 同 一 窗体 ， 串 口数 据 接 收事 件 但 却是 在辅 助线程 上 引 发 ， 并 非 与 窗体 中其他 可视 它
Ｓ ｒａＰ ｒ 、 ｅｅ ａ ｅ Ｔｈ ｅ ｄ及 Ｂ ｃ ｇ ｏ ｎ Ｗ ｏ ｋ ｒ ｅ ｉｌ ｏ ｔ ｄ ｌｇ ｔ 、 ｒ ａ ａ ｋ ｒ ｕ ｄ ｒ ｅ
类 相关 技术 ， 究 解 决． Ｔ 开 发 环境 下 串 口通 信 研 ＮＥ 程 序 中的线 程安 全 问题 ， 与 以 Ｐ Ｃ微 控 制器 为核 并 Ｉ

双机串行通讯设计实验报告实验报告：双机串行通讯设计实验一、实验目的本实验的目的是通过双机串行通讯设计，实现两台计算机之间的数据传输和通信，掌握串行通讯的基本原理和应用。

二、实验原理串行通讯是指信息逐位地按顺序传送的通信方式。

串行通讯的优点是只需一对逻辑线路即可完成数据传输，可以减少硬件成本和物理排布空间。

而并行通讯需要多对逻辑线路，更加复杂。

在本实验中，我们使用两台计算机分别作为发送端和接收端。

数据通过串行通讯线路逐位传输，接收端按照发送端发送的顺序恢复数据。

具体步骤如下：1.确定双机串行通讯的物理连接方式，例如通过串口线连接两台计算机的串行端口。

2.在发送端，将待传输的数据进行串行化处理，即将数据逐位拆分成一个个比特，按照一定的传输格式进行编码。

3.将编码后的数据按照一定的速率逐位地通过串行线路发送到接收端。

4.在接收端，根据发送端的传输格式，逐位地接收并解码数据。

5.接收端将解码后的数据进行处理，恢复为原始数据。

三、实验步骤和结果1.硬件连接：使用串口线将两台计算机的串行端口连接起来。

2.软件设置：在两台计算机上分别进行串口的设置，确定串口的参数（波特率、数据位、停止位等）一致。

3.发送端设计：编写发送端的程序，将待传输的数据进行串行化处理，并按照约定的传输格式进行编码。

4.接收端设计：编写接收端的程序，根据发送端的传输格式，逐位接收和解码数据，并进行恢复处理。

5.实验测试：分别在发送端和接收端运行程序，进行数据传输和通信测试。

通过观察接收端接收到的数据是否与发送端发送的数据一致来验证通讯是否成功。

实验结果显示，通过双机串行通讯设计，发送端的数据能够成功传输到接收端，并且接收端能够正确解码和恢复数据，实现了双机之间的数据传输和通信。

四、实验总结本实验通过双机串行通讯的设计，实现了两台计算机之间的数据传输和通信。

实验结果表明串行通讯的设计和实现是可行的。

串行通讯具有硬件成本低、占用空间少等优点，因此在实际应用中被广泛使用。

图 5-1 电路原理图
-1-
3、程序设计流程（预习）
姓名：
开始
设置串口工作方 式
并入 74166 数据
学号：
4、实验结果及分析
将 74166 数据移 位串出
数据处理，将处 理后的数据送给 P1 口显示
结束
图 5-2 程序流程图
图（1）
-2-
图（2）
姓名：
学号：
图（3）
分析：这次试验将原有的 74164 改为 74166，74166 作为一款并入串出的移位寄存器，将并 口采集到的电平信号通过串口送入单片机，再把信号送到 P1 端口显示，所以外部哪几个按 键按下时，P1 口对应的哪几个灯点亮
姓名：
实 验 报 告5
学号：
实验项目名称： 串行口实验
同组人：
实验时间： 月 号
实验室： K2-407 单片机室 指导教师： 胡蔷
一、实验目的：
（l）学习单片机串行口的应用。串行口 4 种工作方式的区别，波特率设置，串行口初始化。
（2）熟悉 Proteus 软件电路设计和 Keil 软件程序调试方法。
判断 3 个按键 是否按下
串口发送 对应字符
图 5-4 程序流程图
分析：程序中设置为每一个按键分别显示一句话
-4-
姓名：
学号：
四、思考题： AT89S51 单片机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？
指导教师批阅及成绩
-5-Βιβλιοθήκη 重点：串行口 4 种工作方式的区别应用
二、实验顶备知识： （l）AT89S51 串行口的基本原理，方式 0 的扩展应用，单片机与 PC 机的通信方式。 （2）Proteus 软件应用，Keil 软件程序调试应用。

写出串行通信软件设计的初始化步骤串行通信软件（Serial Communication Software）是实现串行通信的软件程序，它可以通过串行端口与外部设备进行数据传输。

下面是串行通信软件设计的初始化步骤，以便于你了解和理解串行通信软件的开发和实现。

1.端口选择首先需要选择使用的串行端口。

通常，计算机上有多个串行端口，如COM1、COM2等。

在使用串行通信软件之前，需要确定使用哪个串行端口进行通信，并确定该端口的参数，如波特率、数据位、校验位、停止位等。

2.串口参数设置串口通信的参数设置包括波特率、数据位、校验位和停止位等。

波特率是指单位时间内传输的数据位数，通常设置为9600、19200等。

数据位指每个字节中用于数据传输的位数，通常为7或8位。

校验位用于检验数据传输的准确性，通常选择奇校验、偶校验或无校验。

停止位指传输一个字节后的停止位数，通常为1或2位。

3.串口打开在确定好串口参数后，需要打开串口以进行数据传输。

在打开端口之前，需要设置串口的参数，如波特率、数据位、校验位、停止位等。

然后使用打开串口的命令来打开串口。

4.数据传输在串口成功打开后，就可以进行数据传输。

数据传输通常分为发送和接收两个过程。

在发送数据时，需要将要发送的数据写入串口的输出缓冲区。

在接收数据时，需要从串口的输入缓冲区中读取接收到的数据。

5.串口关闭在数据传输完成后，需要关闭串口以释放资源。

关闭串口时，需要先停止数据的传输，然后使用关闭串口的命令来关闭串口。

总之，串行通信软件的初始化步骤包括端口选择、串口参数设置、串口打开、数据传输和串口关闭。

在实际开发中，需要根据具体的需求进行相应的设置和调整，以实现串行通信的功能。

・ ９・ ６
Ｒ ２ ２与 Ｒ ４ ５串行 接 口转 换 电路及 其编 程 实现 Ｓ３ Ｓ８
胡 玮 ，魏 伟
（ 中科技大学电气学院 ， 华 武汉 ４ ０７ ） ３ ０４
摘要 ：文章给 出了一种通用 Ｒ ２２一Ｒ ４５串口通信转换 器的硬件 结构和程序 实现。介 绍 了该 转换 器在 电路 测试技 术课 程 Ｓ３ Ｓ８
实 现 Ｒ ２ ２与 Ｒ ４ ５间的转换 。 ｓ３ Ｓ８
电工 实验 台数字仪 表数 据采集 系统 的结构 如 图 １ 所示 。在系 统 中 ，主控计 算机 为普 通 的 ８ Ｘ ６系 ０８ 列 微机 ，下位机 为 ８ ５ 系 列的单 片机应 用 系统 （ ０１ 包
现实验 数据误 差 大而登 记重 新做 实验 的现象 。 作 者在 电路 测试技 术 电子实 验报告 软件 开发 中 完 成 了数字仪 表数 据采 集 Ｒ ２２一Ｒ ４５串 口通 信 Ｓ３ Ｓ８ 转换 器 的研制 工作 。本 文将 给出转 换器 硬件结 构 图 和软件 编程节 选 ，探讨 完成后 的电子实 验报告 软件
通 信 中使 用最广 泛 的接 口电路 。Ｒ ４５接 口电路采 Ｓ８
用 平衡差 分结构 ，且 收发器 共用 总线 。其最 大 的优
件 平 台制作 完成 。通过 使用该 软 件 ，学 生可 以在课 堂上完 成实 验 的同时完 成实 验报告 ，并 在 网络打 印
机上打印出来。学生使用电子实验报告可以当堂完 成 当堂改正 。由于 有 Ｐ ｐ ｅ软 件进 行 电路 的仿 真 ， ｓｉ ｃ
在 电工 实验 台上使 用 的普 通计 算机 输 出串 口为
Ｉ
ｌ
ｌ下位机 Ｊ２下位机 ＊ Ｊ
Ｒ ４５ Ｉ Ｒ ４５ ５ ． ８ Ｉ ￥ ８

双机串行通信的设计与实现一、设计要求1.单机自发自收串行通信。

接收键入字符，从8251A的发送端发送，与同一个8251A的接收端接收，然后在屏幕上显示出来。

2.双机串行通信，在一台PC机键入字符，从8251A的发送端发送给另一台PC机，另一台PC机的8251A的接收端接收，然后在屏幕上显示出来。

二、所用设备IBM-PC机两台（串行通信接口8251A两片，串行发送器MC1488和串行接收器MC1489各两片，定时器/计数器8253，终端控制器8259等），串口线一根串行直连电缆用于两台台电脑通过串行口直接相连，电缆两端的插头都是9 针的母插头：三、硬件方案1.设计思想计算机传输数据有并行和串行两种模式。

在并行数据传输方式中，使用8条或更多的导线来传送数据，虽然并行传送方式的速度很快，但由于信号的衰减或失真等原因，并行传输的距离不能太长，在串行通信方式中，通信接口每次由CPU得到8位的数据，然后串行的通过一条线路，每次发送一位将该数据放送出去。

串行通信采用两种方式：同步方式和异步方式。

同步传输数据时，一次传送一个字节，而异步传输数据是一次传送一个数据块。

串口是计算机上一种非常通用设备串行通信的协议。

大多数计算机包含两个基于RS232的串口。

串口按位（bit）发送和接收字节。

尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。

典型地，串口用于ASCII码字符的传输。

通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。

由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。

其他线用于握手，但是不是必须的。

串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。

对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。

可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。

单片机系统的设计(三)——单片机系统程序设计的步骤与方法
单片机系统程序设计的步骤与方法是指在硬件系统和外围电路设计完成之后，利用汇编语言、C语言等相关的编程语言，通过串行端口、I/O端口等方式进行数据传输，从而使单片机系统能够正常工作并实现功能要求的一般性程序设计过程。

1、需求分析：首先，必须明确系统的功能要求，包括系统的实现原理、用户界面设计以及实现所需的硬件设备。

根据功能要求，分析硬件系统的组成，并确定每个部件的功能。

2、系统流程图设计：根据分析硬件系统的组成，设计系统的流程图，以便于更好的理解系统的功能。

3、程序代码编写：根据系统流程图，利用汇编语言、C语言等编程语言，编写程序代码，实现功能要求。

4、程序调试：将程序代码下载到单片机中，使用串行端口、I/O端口等方式进行数据传输，使得系统能够正常工作。

5、性能测试：对程序代码进行性能测试，以确保系统能够满足功能要求，并确保系统的可靠性，避免出现意外情况。

6、系统调试：当系统能够正常工作时，在实际环境中对系统进行调试，以确保系统能够正常工作，并满足用户的要求。

以上就是单片机系统程序设计的步骤与方法，经过以上步骤，可以有效的完成单片机系统的程序设计，使得单片机系统能够正常工作，并实现功能要求。