第5部分 89C51串行口及串行通讯技术
1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？
答：在异步通信中，数据和字符是一帧一帧地传送。
在帧格式中，一个字符由4个部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。
首先起始位（0）信号只占一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达；
然后是5位～8位数据（规定低位在前，高位在后）；下来是奇偶校验位（可省略），也可用这一位（1/0）来确定这一帧中的字符所代表信息的性质（地址/数据等）；最后是停止位（1），用来表征字符的结束，是一位高电位，可以是1位、1.5位、2位。
通讯采用帧格式，无需同步字符；存在空闲位也是异步通讯的特征之一。
2、89C51单片记得串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？
答：89C51单片机的串行接口由发送缓冲器SBUF、接收缓冲器SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制寄存器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。
由发送缓冲器SBUF发送数据，接收缓冲器SBUF接收数据，串行接口通讯的工作方式选择、接收和发送控制及状态标志等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示，定时器T1产生串行通讯所需的波特率。
3、简述串行口接收和发送数据的过程。
答：串行接口的接收和发送是对同一地址(99H)两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读或写的。当向SBUF发“写”命令时（执行“MOV SBUF，A”指令），即向发送缓冲器SBUF 装载并开始由TXD引脚向外发送一数据，发送完便使发送中断标志位TI=1。
在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下,置允许接收位REN(SCON.4)= 1，就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1，当发读SBUF命令时（执行“MOV A，SBUF”指令），便由接收缓冲器SBUF取出信息通过8051内部总线送CPU。
4、89C51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？
答：串行接口的工作方式有4种工作方式：方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。
有两种帧格式：10位，11位
方式0：方式0波特率≌fosc / 12
方式2：方式2波特率≌（2SMOD·f osc）/64
在方式1和3：在方式1和3的波特率=（2SMOD/32）·[f osc/（12（256-X））
定时器T1用作波特率时，通常选用工作模式2。
5、若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？
答：已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，则：
波特率=（11b/字符）×（3600字符/60S）=660b/s
6、89C51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？
答：89C51中SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于串行接口工作方式2和方式3。若置SM2=1，则允许多机通讯。
TB8是发送数据的第9位，在串行接口工作方式2和方式3中，根据发送的需要由软件置位或复位。它在许多通讯协议中可作奇偶校验位；在多机通讯中作为发送地址帧或数据帧的标志位。
RB8是接收数据的第9位，在串行接口工作方式2和方式3中，接收的第9位数据放在RB8位。它或是约定的奇/偶校验位，或是约定的地址/数据标识位。
7、设fosc＝11.059MHz，试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作与方式1，波特率为1200b/s；并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。
解：START: MOV SCON,#40H
MOV TMOD,#20H
MOV TH1,#0E8H
MOV TL1,#0E8H
SETB TR1
MOV A,SBUF
MOV SBUF,A
JNB TI,$
CLR TI
SJMP $
8、若晶振为11.0592MHz，串行口工作与方式1，波特率为4800b/s。写出用
T1作为波特率发生器的方式字和计数初值。
解：MOV TMOD,#20H
MOV TH1,#0FAH
MOV TL1,#0FAH
9、为什么定时器T1用作串行口波特率发生器时，常选用工作模式2？若已知系统时钟频率和通信用的波特率，如何计算其初值？
解：因为工作模式2是自动重装初值定时器，编程时无需重装时间计数初值，比较实用。若选用工作模式0或工作模式1，当定时器T1溢出时，需在中断服务程序中重装初值。
已知系统时钟频率fosc 和通信用的波特率fbaud ，可得出定时器T1模式2的初值X ： X ≌256-[fosc ×（SMOD+1）]/（384×fbaud ）
10、若定时器T1设置成模式2作波特率发生器，已知fosc ＝6MHz 。求可能产生的最高和最低的波特率是多少？
解： 最高波特率为T1定时最小值，此时初值为255，并且SMOD=1，有 fbaud=31250)
255256(12322)256(12322=-?=-?osc osc SMOD f x f 最低波特率为T1定时最大值，此时初值为0，并且SMOD=0，有 fbaud=61)
0256(12321)256(12322=-?=-?osc osc SMOD f x f
11、串行通信的总线标准是什么？有哪些内容？
答：美国电子工业协会（EIA ）正式公布的串行总线接口标准有RS-232C 、RS-422、RS-423和RS-485等。
在异步串行通讯中应用最广的标准总线是RS-232C 。它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定，如适用范围、信号特征、接口信号及引脚说明等，适用于短距离（＜15m ）或带调制解调器的通信场合。采用RS-422、RS-485标准时，通讯距离可达1000m 。
12、简述单片几多机通信的原理。
答：当一片单片机（主机）与多片单片机（从机）通信时，所有从机的SM2位都置1（串行口控制寄存器SCON 中的SM 2为多机通信接口控制位）。主机首先发送的一帧数据为地址，即某从机机号，其中第9位为1，所有的从机串行口以方式2或3接收，接收数据后，将其中第9位装入RB8。各个从机根据收到的第9位数据的值来决定从机可否再接收主机的信息。若SM 2为1，则仅当接收到的第9位数据RB 8为1时，说明是地址帧，数据才装入SBUF ，置位RI ，中断所有的从机，只有被寻址的目标从机清除SM2，以接收主机发来的一帧数据，其他从机仍然保持SM2=1。当接收到的第9位数据RB 8为0时，说明是数据帧，则使接收中断标志位RI=0，信息丢失。
13、以89C51串行口按工作方式1进行串行数据通信。假定波特率为1200b/s ，以中断方式传送数据。请编写全双工通信程序。
解：（1）T1工作于方式2作为波特率发生器，取SMOD=0，T1的计数如下：
波特率=)
256(12322X f OSC SMOD
-?
1200=)
256(121063216
X -??
得： X=F3H
（2）程序清单：
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0023H
LJMP SEAVE
ORG 0030H
START ： MOV SP,#60H
MOV TMOD ，#20H
MOV TH1，#0F3H
MOV TL1，#0F3H
SETB TR1
MOV SCON ，#50H
MOV PCON,#00H
MOV R0，#20H
MOV R1,#40H
MOV R6,#10H
MOV R7，#10H
SETB EA
SETB ES
MOV A, @R0
MOV SBUF ，A
SJMP $
SEAVE: JNB RI,SEND
CLR RI
MOV A,SBUF
MOV @R1,A
DJNZ R6,L1
SJMP L2
L1: INC R1
L2: RETI
SEND: CLR TI
DJNZ R7,L3
SJMP L4
L3: MOV A, @R0
MOV SBUF ，A
INC R0
L4: RETI
14、以89C51串行口按工作方式3进行串行数据通信。假定波特率为1200b/s ，第9数据位作奇偶校验位，以中断方式传送数据。请编写通信程序。
解：（1）T1工作于方式2作为波特率发生器，取SMOD=0，T1的计数如下：
波特率=)
256(12322X f OSC SMOD
-? 1200=)256(12100592.113216
X -??
得： X=E8H
（2）程序清单：
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0023H
LJMP SEAVE
ORG 0030H
START ： MOV SP,#60H
MOV TMOD ，#20H
MOV TH1，#0E8H
MOV TL1，#0E8H
SETB TR1
MOV SCON ，#0D0H
MOV PCON,#00H
MOV R0，#20H
MOV R1,#40H
SETB EA
SETB ES
MOV A, @R0
MOV C,PSW.0 ;将奇耦标志送TB8
CPL C ;形成奇校验
MOV TB8，C ; 奇校验标志送C
MOV SBUF ，A
SJMP $
SEAVE: JNB RI,SEND
CLR RI
MOV A,SBUF
MOV C,PSW.0 ;将奇偶标志送TB8
CPL C ;形成奇校验
JC LOOP1 ;判断接收端的奇偶值，C=1转LOOP1
JNB RB8,LOOP2 ;C=0，判断接收端的奇偶值，RB8=0，转LOOP2
SJMP ERROR ;C=0，RB8=1，转出错处理
LOOP1： JB RB8,LOOP2 ;C=1，RB8=1，转LOOP2
SJMP ERROR ;C=1，RB8=0，转出错处理
IOOP2： MOV @R1,A
INC R1
RETI
SEND: CLR TI
INC R0
MOV A, @R0
MOV C，PSW.0
CPL C
MOV TB8,C
MOV SBUF，A
RETI
ERROR: ……
15、某异步通信接口，其帧格式由1个起始位（0），7个数据位，1个奇偶校验位和1个停止位（1）组成。当该接口每分钟传送1800个字符时，试计算出传送波特率。
解：该异步通讯接口的帧格式为10b/字符，当该接口每分钟传送1800个字符时：
波特率=（10 b/字符）×（1800字符/60s）=300b/s
16、串行口工作在方式1和方式3时，其波特率与fosc、定时器T1工作模式2的初值及SMOD位的关系如何？设fosc＝6MHz，现利用定时器T1模式2产生的波特率为110b/s。试计算定时器初值。
解：关系如下：
在方式1和3的波特率=（2SMOD/32）·[f osc/（12（256-X））] 当波特率=110b/s，f osc=6MHz，令SMOD=0，有：
T1的初值X=256-（20×6×106）/（32×12×110）=256-142=114=72H 17、设计一个单片机的双机通信系统，并编写通信程序。将甲机内部RAM
40H--4FH存储区中去。解：设当系统时钟频率f osc=11.0592MHz,波特率为1200b/s时，可取SMOD=0，T1的计数初值为EB8。串行通讯采用查询方式，甲机发送，乙机接收。
甲机发送程序如下：
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG OO30H
MAIN：MOV SP，#60H
MOV TMOD，#20H
MOV TH1，#0E8H
MOV TL1，#0E8H
SETB TR1
MOV SCON，#50H ；设置串行口为方式1，允许接收
MOV PCON，#00H ；SMOD=0
MOV R0，#30H ；设数据块指针
MOV R7，#10H ；设数据块长度
SEND：MOV A，#3FH ；联络信号“？”送A
MOV SBUF，A ；发送联络信号
JNB TI，$ ；等待发送完
CLR TI
JNB RI，$ ；等待乙机应答
CLR RI ；乙机应答完清中断标志位
MOV A，SBUF ；接收乙机的应答字，“.”即2EH
CJNB A，#2EH，SEND ；应答正确否？不正确转SEND，重新联络
MOV A，R7
MOV SBUF，A ；应答正确，发送数据字节长度
JNB TI，$
CLR TI
SEND1：MOV A，@R0 ；取数据给A
MOV SBUF，A ；启动发送
WAIT：JBC TI，CONT ；若发完一帧数据，清标志后发下一帧数据AJMP W AIT ；未完等待
CONT：INC R0 ；修改数据指针
DJNZ R7，STA ；循环发送至结束
SJMP $
乙机接收程序如下：
在进行双机通信时，两机应采用相同的工作方式和波特率。
参考接收程序如下：
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG OO30H
MAIN：MOV SP，#60H
MOV TMOD，#20H
MOV TH1，#0E8H
MOV TL1，#0E8H
SETB TR1
MOV SCON，#50H ；设置串行口为方式1，REN为1，允许接收
MOV PCON，#00H ；SMOD=0
MOV R1，#40H ；设置数据块首址
MOV R7，#00H ；清数据块长度单元
RECE：JNB RI，$ ；等待接收甲机联络信号
CLR TI
MOV A，SBUF
CJNE A，#3FH，RECE ；接收联络信号不是“？”，转RECE，重新联络
MOV A，#2EH
MOV SBUF，A ；接收联络信号正确，发应答信号“.”
JNB TI，$ ；等待接收字节长度
CLR TI
JNB RI，$
CLR RI
MOV A，SBUF
MOV R7，A
W AIT：JBC RI，READ ；接收完一帧数据则RI清零并读入数据AJMP W AIT ；未完等待
READ：MOV A，SBUF ；读入数据
RlGHT：MOV @R1，A ；通信正确，存放数据
INC R1 ；更改地址指针
DJNZ R7，W AIT ；数据块接收完否，未完继续
CLR PSW.5 ；通信正确，置F0为0
SJMP $
89c51引脚图管脚图
引脚功能说明 89C51外部引脚图：（可以直接拷入ASM程序文件中，作注释使用，十分方便） ; ┏━┓┏━┓ ; P1.0 ┫1 ┗┛40┣Vcc ; P1.1 ┫2 39┣P0.0 ; P1.2 ┫3 38┣P0.1 ; P1.3 ┫4 37┣P0.2 ; P1.4 ┫5 36┣P0.3 ; P1.5 ┫6 35┣P0.4 ; P1.6 ┫7 34┣P0.5 ; P1.7 ┫8 33┣P0.6 ; RST/Vpd ┫9 32┣P0.7 ; RXD P3.0 ┫10 31┣-EA/Vpp（内1/外0 程序地址选择） ; TXD P3.1 ┫11 30┣ALE/-P （地址锁存输出） ; -INT0 P3.2 ┫12 29┣-PSEN （外部程序读选通输出） ; -INT1 P3.3 ┫13 28┣P2.7 ; T0 P3.4 ┫14 27┣P2.6 ; T1 P3.5 ┫15 26┣P2.5 ; -WR P3.6 ┫16 25┣P2.4 ; -RD P3.7 ┫17 24┣P2.3 ; X2 ┫18 23┣P2.2 ; X1 ┫19 22┣P2.1 ; GND ┫20 21┣P2.0 ; ┗━━━━┛ 引脚说明： ①电源引脚 Vcc（40脚）：典型值＋5V。 Vss（20脚）：接低电平。 ②外部晶振 X1、X2分别与晶体两端相连接。当采用外部时钟信号时，X2接振荡信号，X1接地。 ③输入输出口引脚： P0口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。 P1口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。 P2口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。 P3口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。 ④控制引脚： RST/Vpd、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。 RST/Vpd（9脚）：复位信号输入端（高电平有效）。 第二功能：加+5V备用电源，可以实现掉电保护RAM信息不丢失。 ALE/-PROG(30脚）：地址锁存信号输出端。 第二功能：编程脉冲输入。 -PSEN（29脚）：外部程序存储器读选通信号。
RS232串口通信详解（引脚定义,电气特性,传输格式,接收过程,单片机晶振,RS485,RS422） 通信原理知识2010-01-03 20:53 阅读1 评论0 字号：大中小RS232串口通信详解（引脚定义,电气特性,传输格式,接收过程,单片机晶振,RS485,RS422） 串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。 --------------------------------- 串口的引脚定义： 信号方向来 9芯 缩写描述 自 1调制解调器CD载波检测 2调制解调器RXD接收数据 3PC TXD发送数据 4PC DTR数据终端准备好 5GND信号地 6调制解调器DSR通讯设备准备好 7PC RTS请求发送 8调制解调器CTS允许发送 9调制解调器RI响铃指示器
两个串口连接时，接收数据针脚与发送数据针脚相连，彼此交叉，信号地对应相接即可。 --------------------------------- 串口的电气特性： 1）RS-232串口通信最远距离是50英尺 2）RS232可做到双向传输，全双工通讯，最高传输速率20kbps 3）RS-232C上传送的数字量采用负逻辑，且与地对称 逻辑1：-3 ～-15V 逻辑0：+3～+15V 所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片： --------------------------------- 串口通信参数： a）波特率：RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。 b）数据位：标准的值是5、7和8位，如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）；扩展的ASCII码是0～255（8位）。 c）停止位：用于表示单个包的最后一位，典型的值为1，1.5和2位。由于数是在传输线上定时的，并且每一
3.1 单片机芯片AT89C52介绍 3.1.1 AT89C52功能介绍 3.1.2 AT89C52芯片图（如图2）及引脚介绍 （1）引脚功能 电源引脚——VCC正常运行和编程校验时为5V电源，VSS为接地端。 I/O总线——P0.0-P0.7（P0口），P1.0-P1.7（P1口），P2.0-P2.7(P2口)，P3.0-P3.7（P3口） 若图片无法显示请联系站长QQ3710167 为输入/输出引线。 时钟——XTAL1：片内振荡器反相放大器的输入端。 XTAL2：片内振荡器反相器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。 控制总线——ALE/PROG：地址锁存允许/编程信号线。当CPU访问外部存储器时，ALE 用来锁存P0输出的地址信号的低8位。它的频率为振荡频率的1/6。在对8751编程时，此引脚输入编程脉冲信号。 PSEN：外接程序存储器读选通信号。 EA/VPP：访问内部程序存储器的控制信号。当EA=1时，CPU从片内ROM读取指令；EA=0时，CPU从片外ROM读取指令。此外，当对8751内部EPROM编程时，21V 编程电源由此端输入。 RST/VPD：复位输入信号。当该引脚上出现2个机器周期以上的高电平时，可实现复位操作。此引脚为掉电保护后备电源之输入引脚。 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 主要功能特性： ·兼容MCS51指令系统· 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM · 32个双向I/O口· 256x8bit内部RAM · 3个16位可编程定时/计数器中断·时钟频率0-24MHz · 2个串行中断·可编程UART串行通道 · 2个外部中断源·共6个中断源
《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
51串口通信程序（带详细注释） #include#include //后面有一个比较函数#define uchar unsigned char#define uint unsigned intbit UART_Flag=0; //定义串口接收标志位 uchar str[50]; //定义一数组uchar length=0; //数组长度从0 开始void init() //初 始化uart{ TMOD=0X20; //定时器1 定时器方式工作模式2，可自动重载的8 位计数器常把定时/计数器1 以模式2 作为串行口波特率发生器 SCON=0X50; //选择工作模式1 使能接收，允许发送，允许接收 EA=1; //开总中断 ES=1; //打开串口中断ET1=0; //打开定时器中断 PCON=0X80; //8 位自动重载，波特率加倍 TH1=0XFF; //用22.1184 mhz 波特率 TL1=0XFF;TR1=1; //打开中时器 }void UART_Putch(uchar dat) //输出一个字符{SBUF=dat; //把数据送给sbuf 缓 存器中 while(TI!=1);//发送标志位TI 如果发送了为1，没发送为0，没发送等待，到 了退出循环 TI=0; //到了，TI 清为0 }void init1() interrupt 4 //uart 中断，4 为串口中断{ if(RI==1) //收到数据{ uchar m=SBUF; //m 为计算机发送给串口的数据，例，open //总体思想是，计算 机通知串口，我要发数据了RI=0; //收到清0 if(m==) //判断m 这位数据有无{ UART_Putch(); //回车UART_Putch(); // 换行str[length]=; //数据最后位加0 标 志位表示发完了数据UART_Flag=1; // 传完标志位} else if(m==) { } else if(m==)//b表退格//下面几句表删锄{ UART_Putch();
C51单片机引脚功能介绍 C51单片机引脚功能介绍 单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。 ⒈电源: ⑴VCC - 芯片电源，接+5V； ⑵VSS - 接地端； ⒉时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ⒊控制线:控制线共有4根， ⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址新门户 ②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 ⑵PSEN:外ROM读选通信号。
⑶RST/VPD:复位/备用电源。 ①RST（Reset）功能：复位信号输入端。 ②VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 ⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ①EA功能：内外ROM选择端。 ②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。 ⒋I/O线 89C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线，我们用的一块称之为89C51的芯片，下面我们就看一下如何给它连线。 1、电源：这当然是必不可少的了。单片机使用的是5V电源，其中正极接40管脚，负极（地）接20管脚。 2、振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须供给脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。只要买来晶体震荡器，连上就能了，按下图1接上即可。 3、复位管脚：按下图1中画法连好。 EA管脚：EA管脚接到正电源端。至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。 我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管LED，显然，这个LED必须要和单片机的某个管脚相连，不然单片机就没法控制它了，单片机上除了刚才用掉的5个管脚，还有35个，我们将这个LED和1脚相连。（见图1，其中R1是限流电阻） 按照这个图的接法，当1脚是高电平时，LED不亮，只有1脚是低电平时，LED才发亮。因此要1脚我们要能够控制，也就是说，我们要能够让1管脚按要求变为高或低电平。即然要控制1脚，就得给它起个名字，叫它什么名字呢，设计51芯片的INTEL公司已经起好了，就叫它P1.0，这是规定。 名字有了，要计算机做事，也得要向计算机发命令，计算机能听得懂的命令称之为计算机的指令。让一个管脚输出高电平的指令是SETB，让一个管脚输出低电平的指令是CLR。因此，我们要P1.0输出高电平，只要写SETB P1.0，要P1.0输出低电平，只要写CLR P1.0就能了。但是我们怎样才能计算机执行这条指令呢？要解决这个问题，第一，计算机看不懂SETB CLR之类的指令，我们得把指令翻译成计算机能懂的方式，再让计算机去读。计算机只懂一样东西：数字。因此我们得把SETB P1.0变为（D2H,90H ），把CLR P1.0变为（C2H,90H ），至于为什么是这两个数字，这也是由51芯片的设计者--INTEL规定的，我们不去研究。第二步，在得到这两个数字后，还要借助于一个硬件工具"编程器"将这两个数字进入单片机的内部。编程器：就是把你在电脑上写出来的代码用汇编等编译器生成的一个
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
目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时（<12m），可以用电缆线直接连接标准RS232端口（RS422、RS485较远），若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，本文只涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。 1、DB9和DB25的常用信号脚说明 2、RS232C串口通信接线方法（三线制） 首先，串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现：同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，两个串口相连或一个串口和多个串口相连同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连对9针串口和25针串口，均是2与3直接相连； 两个不同串口（不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口） 图2 上面表格是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备，如接收GPS数据或电子罗盘数据，只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼些交叉，信号地对应相接，就能百战百胜。 3、串口调试中要注意的几点： 不同编码机制不能混接，如RS232C不能直接与RS422接口相连，市面上专门的各种转换器卖，必须通过转换器才能连接； 线路焊接要牢固，不然程序没问题，却因为接线问题误事；
串口调试时，准备一个好用的调试工具，如串口调试助手、串口精灵等，有事半功倍之效果； 强烈建议不要带电插拨串口，插拨时至少有一端是断电的，否则串口易损坏。 RS232C标准串口接线方法 （第二版） 检验仪器与微机的通讯主要是以RS232C标准接口为主，而串口的接线方法也有一定的标准，在此谈谈几种常用的串口接法，仅作参考： 一、标准接法 1、9对9（包括9针对9孔，9孔对9孔，9针对9针）： 说明：以下的孔、针指串口线两端的串口，不过2、3有可能不交换 2-------------3 3-------------2 4-------------6 5-------------5 6-------------4 7-------------8 8-------------7 2、9对25（包括9孔对25孔，9孔对25针） 2-------------3 （备注：2、3有可能不交换） 3-------------2 4-------------6 5-------------7 6-------------20 7-------------5 8-------------4
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; } Love is not a maybe thing. You know when you love someone.
毕业设计（论文） 论文题目：AT89C51单片机温度控制系统 所属系部：电子工程系 指导老师：职称： 学生姓名：班级、学号: 专业：应用电子技术 2012 年05 月15 日
毕业设计（论文）任务书 题目：AT89C51单片机温度控制系统 任务与要求：设计并制作一个能够控制1KW电炉的温度控制系统，控制温度恒定在37--38度之间。 时间：年月日至年月日 所属系部：电子工程系 学生姓名：学号： 专业：应用电子技术 指导单位或教研室：测控技术教研室 指导教师：职称： 年月日
摘要 本设计是以一个1KW电炉为控制对象，以AT89C51为控制系统核心，通过单片机系统设计实现对保电炉温度的显示和控制功能。本温度控制系统是一个闭环反馈调节系统，由温度传感器DS18B20对保炉内温度进行检测，经过调理电路得到合适的电压信号。经A/D转换芯片得到相应的温度值，将所得的温度值与设定温度值相比较得到偏差。通过对偏差信号的处理获得控制信号，去调节加热器的通断，从而实现对保温箱温度的显示和控制。本文主要介绍了电炉温度控制系统的工作原理和设计方法，论文主要由三部分构成。①系统整体方案设计。②硬件设计，主要包括温度检测电路、A/D转换电路、显示电路、键盘设计和控制电路。③系统软件设计，软件的设计采用模块化设计，主要包括A/D转换模块、显示模块等。 关键词：单片机传感器温度控制
目录 绪论 (1) 第一章温度控制系统设计和思路 (2) 1.1温度控制系统设计思路 (2) 1.2 系统框图 (2) 第二章 AT89C51单片机 (3) 2.1 AT89C51单片机的简介 (3) 2.2 AT89C51单片机的主要特性 (3) 2.3 AT89C51单片机管脚说明 (4) 第三章温度控制的硬件设备 (6) 3.1温度传感器简介 (6) 3.2 DS18B20工作原理 (7) 3.3 DS18B20使用中注意事项 (8) 第四章系统硬件设计 (9) 4.1温度采集电路 (9) 4.2 数码管温度显示电路 (9) 4.2.1 数码管的分类 (9) 4.2.2 数码管的驱动方式 (10) 4.2.3 恒流驱动与非恒流驱动对数码管的影响 (11) 4.3 单片机接口电路 (12) 4.3.1 P0口的上拉电阻原理 (12) 4.3.2 上拉电阻的选择 (14) 4.4 单片机电源及下载线电路 (14) 4.5 温度控制电路 (15) 第五章温度控制的软件设计 (17) 5.1 数码管动态显示 (17) 5.2 DS18B20初始化 (17) 5.3 系统流程图 (19) 谢辞 (20) 参考文献 (21) 附录 (22)
串口通讯—通信协议 所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISO'S OSI七层参考模型中的数据链路层。 目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。其中，面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中。 一、物理接口标准 1.串行通信接口的基本任务 （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采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。 （6）提供EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM时，需要9根信号线；近距离零MODEM方式，只需要3根信号线。这些信号线由接口电路提供，以便与MODEM或终端进行联络与控制。 2、串行通信接口电路的组成 为了完成上述串行接口的任务，串行通信接口电路一般由可编程的串行接口芯片、波特率发生器、EIA 与TTL电平转换器以及地址译码电路组成。其中，串行接口芯片，随着大规模继承电路技术的发展，通用的同步(USRT)和异步（UART）接口芯片种类越来越多，如下表所示。它们的基本功能是类似的，都能实现
89c51引脚图及功能 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种 灵活性高且价廉的方案。 1．主要特性： ·与MCS-51 兼容 ·4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24Hz ·三级程序存储器锁定 ·128*8位内部RAM ·32可编程I/O线 ·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路
2．管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为 第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控 制信号。
#include
串口通信的基本知识 串口通信的基本概念 1，什么是串口？ 2，什么是RS-232？ 3，什么是RS-422？ 4，什么是RS-485？ 5，什么是握手？ 1，什么是串口？ 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus 或者USB混淆）。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS- 232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单，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。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。 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： a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB 设备的通信。 b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII 码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对
一、程序代码 #include
TI = 0; } T_counter = 0; } uart_receive(void) interrupt 4 { if(RI) { RI = 0; indata[R_counter] = SBUF; R_counter++; if(R_counter>=4) { R_counter = 0; flag = 1; } } } void system_initial(void) { P1M1 = 0x00; P1M0 = 0xff; P1 = 0xff; //初始化为全部关闭 temp3 = 0x3f;//初始化temp3的值与六路输出的初始值保持一致 temp = 0xf0; R_counter = 0; T_counter = 0; } void initial_comm(void) { SCON = 0x50; //设定串行口工作方式:mode 1 ; 8-bit UART,enable ucvr TMOD = 0x21; //TIMER 1;mode 2 ;8-Bit Reload PCON = 0x80; //波特率不加倍SMOD = 1 TH1 = 0xfa; //baud: 9600；fosc = 11.0596 IE = 0x90; // enable serial interrupt TR1 = 1; // timer 1 RI = 0; TI = 0; ES = 1; EA = 1; }
—VCC：供电电压。 —GND：接地。 —P0口：P0口为 一个8位漏级开路双 向I/O口，每个管脚可 吸收8TTL门电流。当P1口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部电位必须被拉高。 —P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 —P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。作为输入时，P2口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 —P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL
门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)，也是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 0 INT(外部中断0) P3.3 1 INT(外部中断1) P3.4 T0(记时器0外部输入) P3.5 T1(记时器1外部输入) P3.6 W R(外部数据存储器写选通) P3.7 RD(外部数据存储器读选通) P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 —RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存—PROG 地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE 只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 —PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期PSEN两次有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN 信号将不出现。 EA/：当EA保持低电平时，访问外部ROM；注意加密方式1时，EA将—VPP 内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，访问内部ROM。在FLASH编程期间，此