串行口的模拟仿真
使用Keil软件模拟调试单片机串行口
使用Keil软件模拟调试单片机串行口单片机串行口是单片机中很常见的接口之一，常用于与外界通讯，如与PC机通讯，接收或发送数据等。
Keil软件可以帮助我们模拟及调试单片机串行口，下面是详细介绍。
一、Keil软件简介Keil是一款强大的单片机编程软件，具有模拟器和仿真器。
其可支持多种嵌入式系统和多种编译器。
同时Keil具有标准C 编译器，专门用于单片机编程，而且具有与某些模拟器和编译器的集成，可提供完整的嵌入式开发环境。
二、使用Keil软件模拟1. 连接软件与硬件在开始模拟之前，需要将单片机与电脑通过串口连接好。
打开“Options for Target”对话框，选择“Debug”选项卡，选择正确的COM 端口，设置存根速度，完成调试设置。
2. 添加串行口文件在Keil软件中打开设计文件，键入“#include <reg52.h>”来添加注册头文件，其中包含了需要使用串口的相关寄存器位。
利用如下代码，可以对串行口的各项参数进行设置，例如波特率、校验位等等。
void init(){SCON = 0X50; //使串口工作在方式1，即8位数据，可变波特率TMOD |= 0X20; //TMOD的高4位设为0010，使Timer1工作在方式2TH1 = 0XF3; //波特率设为2400bpsTL1 = 0XF3;TR1 = 1; //启动Timer1ES = 1; //开启串口中断EA = 1; //打开总中断}3. 编写数据收发代码在调用串口的过程中，我们往往需要使用到接收和发送两个函数。
在接收方面，我们需要设置好接收中断模式以及缓冲区的异步处理。
编写简单的数据接收收发代码如下：void send_data(unsigned char dat){SBUF = sdat; //将数据传输到SBUF当中while(!TI); //等待发送完成TI = 0; //完成发送}unsigned char receive_data(){while(!RI); //等待接收完成RI = 0; // 完成接收return SBUF; // 返回接收缓冲区}4. 最后进行模拟完成串行口配置和数据处理之后，就可以开始模拟调试了。
IAR串口Simulator仿真中断的调试实现
图1
4. 设置中断仿真 指定一个中断，使它循环 2000 次后模拟一次中断。选择 Simulator-Interrupts 菜单项，弹出如图 2 所示 对话框， 在其中单击 New 按钮，弹出图 3 对话框。按以下内容对其中断进行设置。 Interrup : 填入 IRQ 用于指定所采用的中断。 Description:这里 IAR 软件会自动填好相应的内容使仿真器能够正确模拟中断，用户在使用时请不要修 改。
C-SPY 提供了 2 个系统宏函数__setSimBreak 和__orderInterrupt，可在设置宏函数 execUserSetup()中 调用， 用于自动设置断点和中断定义， 避免用户进行手动配置。 为此可以采用宏文件 SetupAdvanced.mac 取代前面的 SetupSimple.mac.这样在 C-SPY 启动时将自动设置断点，完成中断定义，用户还不必手动 在 Interrupts 和 Breakpoints 对话框中进行输入。注意，在加载 SetupAdvanced.mac 宏文件之前，应该 先去除以前定义的断点和中断。 SetupAdvanced.mac 宏文件源程序见后。
图2
图3 First activation:填入 4000，其是指定首次激活中断的时间，当周期计数器达到指定值时中断被激活。 Repeat interval:填入 2000，其是中断的重复间隔，以时钟周期为单位。 Hold time:选择 Infinite，功能是保持时间。 Probability%:填入 100，功能是指定产生中断的可能性，100%表示将按指定的频率产生中断，采用其他 百分数将按随机频率产生中断。在运行过程中，C-SPY 处于等待状态，直到循环计数器超过激活时间而 产生依次中断，每循环 2000 次重复产生中断。
STM32微控制器虚拟串口通信实现与仿真
—科教导刊（电子版）·2018年第17期/6月（中）—269STM32微控制器虚拟串口通信实现与仿真熊军洲（重庆电子工程职业学院电子与物联网学院重庆401331）摘要针对STM32微控制器串口通信，提出了一种虚拟串口通信仿真方法，采用虚拟串口软件、串口调试助手及Keil 软件相结合的方式对串口的发送和接收进行仿真。
结果表明，该方法在不需要硬件的前提下STM32微控制器串口能依靠软件仿真正常地发送和接收数据，验证串口正常工作。
关键词STM32串口虚拟串口软件串口调试助手Keil中图分类号：TP335文献标识码：A 1实现原理与仿真设置该方法不需要硬件开发板和仿真器，也不关注计算机是否有串口，而是利用虚拟串口软件（Virtual Serial Port Driver ，VSPD ）创建虚拟的串行通信接口，因此计算机上需要安装VSPD 软件、串口调试助手和Keil uVision5软件。
VSPD 成对地创建虚拟串口，这些虚拟的串口与真实的物理串口在使用上完全一致，通过虚拟互连将创建的成对串口相互连在一起，相当于使用数据线连接了两个串口，从而可以实现发送和接收数据的仿真。
新建虚拟串口的数量是不受限制的，因此可以方便地扩展串口的数量。
具体的仿真设置如下：1.1打开VSPD 软件，创建虚拟串口图1：虚拟串口的创建打开软件后，在出现的界面上manage ports 选择两个串口号然后点击Add pair ，这时界面左侧的Serial ports explorer 部分的Virtual ports 下显示两个虚拟串口COM1和COM2。
这两个串口即为创建完的串口，如果需要继续增加串口，只需在manage ports 下继续选择串口号然后点击Add pair 即可。
将虚拟串口COM1和COM2与STM32微控制器中的一个USART 绑定，即可实现USART 的仿真调试。
1.2打开Keil uVision5软件，绑定串口将编写的串口程序编译链接生成可执行文件后，在Dubug 模式下进行调试仿真。
《单片机串行接口》课件
目录
CONTENTS
• 单片机串行接口概述 • 单片机串行接口的硬件结构 • 单片机串行接口的编程实现 • 单片机串行接口的调试与测试 • 单片机串行接口的应用实例
01
CHAPTER
单片机串行接口概述
定义与特点
定义：单片机串行接口是指单片机与其 他设备或系统之间进行串行通信的接口 。
示波器
用于测量信号的波形和参数，如电压、频率等。
逻辑分析仪
用于分析单片机的串行接口信号，以便于调试和 测试。
串行接口的性能评估
传输速率
评估串行接口的传输速度，确保满足应用需 求。
误码率
评估数据传输的准确性，确保数据传输无误 码。
兼容性
评估串行接口与其他设备的兼容性，以便于 与其他设备进行通信。
05
串行接口的中断处理
中断请求
当串行接口接收到数据或发生错误时，会产生 中断请求信号。
中断服务程序
在中断服务程序中，根据中断类型执行相应的 处理操作，如数据接收或错误处理。
中断优先级
根据实际情况，为不同的中断类型分配不同的优先级，以确保重要中断得到及 时处理。
04
CHAPTER
单片机串行接口的调试与测 试
为了提高数据传输的准确性，可以选择奇校验或偶校 验方式。
串行数据的发送与接收
发送数据
将要发送的数据按照串行 协议打包，并通过串行接 口发送出去。
接收数据
从串行接口接收数据，并 根据协议进行解析，提取 出有用的信息。
数据缓冲
为了提高数据传输的效率 ，可以设置数据缓冲区， 以暂存待发送或待处理的 数据。
单片机串行接口的硬件结构
串行接口的电路组成
单片机串行通信实验报告(实验要求、原理、仿真图及例程)
《嵌入式系统原理与实验》实验指导实验三调度器设计基础一、实验目的和要求1.熟练使用Keil C51 IDE集成开发环境，熟练使用Proteus软件。
2.掌握Keil与Proteus的联调技巧。
3.掌握串行通信在单片机系统中的使用。
4.掌握调度器设计的基础知识：函数指针。
二、实验设备1.PC机一套2.Keil C51开发系统一套3.Proteus 仿真系统一套三、实验容1.甲机通过串口控制乙机LED闪烁（1）要求a.甲单片机的K1按键可通过串口分别控制乙单片机的LED1闪烁，LED2闪烁，LED1和LED2同时闪烁，关闭所有的LED。
b.两片8051的串口都工作在模式1，甲机对乙机完成以下4项控制。
i.甲机发送“A”，控制乙机LED1闪烁。
ii.甲机发送“B”，控制乙机LED2闪烁。
iii.甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2闪烁。
iv.甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2停止闪烁。
c.甲机负责发送和停止控制命令，乙机负责接收控制命令并完成控制LED的动作。
两机的程序要分别编写。
d.两个单片机都工作在串口模式1下，程序要先进行初始化，具体步骤如下：i.设置串口模式（SCON）ii.设置定时器1的工作模式（TMOD）iii.计算定时器1的初值iv.启动定时器v.如果串口工作在中断方式，还必须设置IE和ES，并编写中断服务程序。
（2）电路原理图Figure 1 甲机通过串口控制乙机LED闪烁的原理图（3）程序设计提示a.模式1下波特率由定时器控制，波特率计算公式参考：b.可以不用使用中断方式，使用查询方式实现发送与接收，通过查询TI和RI标志位完成。
2.单片机与PC串口通讯及函数指针的使用（1）要求：a.编写用单片机求取整数平方的函数。
b.单片机把计算结果向PC机发送字符串。
c.PC机接收计算结果并显示出来。
d.可以调用Keil C51 stdio.h 中的printf来实现字符串的发送。
串行口数据传输的仿真和硬件实现实验
串行口数据传输的仿真和硬件实现实验1.串行口数据传输的仿真实验（1）设计电路图：使用Proteus打开一个新的项目，然后在电路图中添加一个微控制器（如8051）和其他相应的电路元件，以及一个串口调试助手（如Tera Term）。
确保电路图中的元件连接正确。
（2）配置串行口：在Proteus的工具栏中选择"Settings"，然后选择"Peripherals"，在弹出的对话框中选择串行口，并进行相应的配置，如波特率、数据位、停止位等。
（3）编写程序：在Proteus的工具栏中选择"Source Code"，然后在弹出的对话框中编写相应的程序，程序中应包含串行口数据的发送和接收操作。
（4）运行仿真：保存并运行程序后，点击Proteus的工具栏中的"Play"按钮，程序将开始执行。
同时，打开串口调试助手，可以观察到串行口数据的传输情况。
通过以上步骤，可以完成串行口数据传输的仿真实验。
可以根据需要，修改程序和仿真参数，以实现不同的功能和验证不同的传输场景。
（1）准备硬件：准备一个Arduino开发板和一个串口调试助手（如Tera Term），并将它们连接在一起。
可以根据需要，添加其他的电路元件。
（2）编写程序：使用Arduino IDE编写相应的程序，程序中应包含串行口数据的发送和接收操作。
根据具体的应用场景，可以添加其他的功能。
（3）上传程序：将编写好的程序上传到Arduino开发板上，确保程序正确运行。
可以通过串口调试助手观察串行口数据的传输情况。
（4）进行实验：根据需求调整程序和硬件连接，进行实验并收集数据。
可以根据需要，进行数据分析和结果展示。
通过以上步骤，可以完成串行口数据传输的硬件实验。
实验过程中，可以根据需要，添加其他的电路元件和外部设备，来实现更复杂的功能和场景。
总之，串行口数据传输的仿真和硬件实现实验是学习和研究串行口数据传输的重要手段。
单片机与PC通信-(proteus与虚拟串口驱动软件以及串口调试助手的仿真)
单片机与PC通信-（proteus 与虚拟串口驱动软件以及串口调试助手的仿真）实验：单片机与PC通信（proteus与虚拟串口驱动软件以及串口调试助手的仿真）实现内容：设置单片机串行口为工作方式一，波特率为9600。
PC从串口发送字符1、2、3或4到单片机串行口，单片机接收到该字符后，首先在P2 口显示字符，然后根据字符不同返回不同字符串，具体要求如下表：表：单片机与PC通信内容一、proteus仿真图：(此proteUS 仿真图可 免费下载， 下载网址：)1、图1.12、注意：(1)51单片机属性的时钟频率(clock frequency )必为11.0592mhz , 否则无法仿真。
请按下图设置AT89SC52PJXJ/M.ID R9.1/&C1 P92/AC2 F*1 V*ti3 F-J 對 Mil PJ.5/WLI5 r.-j--p. Rjjr«i7 P2CU^ 就.sg P2JA1Q 咱•佃H E7SJA1J F2.E1A14 F3皿旳pi.omB F3?JMT0~RZM S T TF5TFlEHI卩卫 Pl 陀曲丽■图1.23、在仿真图中P1即（元件名称：COMPIN模块为集成电平转换的串行通信接口（如下图）(1)图1.3（2）设置参数如下图1.44、虚拟串口驱动设置 在右侧选择端口一： “COM ”端口二：“COM4,然后按“添加端口” ,此时左侧的Virtual ports 下出现：工 Virtual portsS <2 CQM3 [960Q'N^-l]* COM4 [96OO-N-E-11图1.5表示添加了 COM3 COM4^对虚拟串行口，且 已连接，故我们把单片机和PC 选择COM 和 COM4 （如图1.4中的physical port 选项：COM4图 中：串口号COM ）。
接着再在右侧选择 端口一：“COM ”端口二：“COM2则为下图，劃E 雷口驱訟6.9 by 耽III 汉化Manage port 占 Port access list 匚 u stem pin outMPD 肓餉魏幢任何你想使用的端口号的虛拟端口 .所以你可以不 受端口吕；3躯的限制1旦呈诒诵■呆I'」芒腔垮支持这些端口号p no port selected no port 眸血“cf使用精确的遁特率模报 综路中斷重新皈夏连接所有虎拟端口捋质全部刪像请 确认所有端口业时都处于关闭 状态。
实验6 单片机与PC机间的串行通信
实验6 单片机与PC机间的串行通信一、实验目的1、掌握电平转换器件RS-232的使用方法；2、掌握Proteus VSM虚拟终端(VITUAL TERMINAL)的使用；3、掌握单片机与PC机间的串行通信软硬件设计方法。
二、实验内容实现利用虚拟终端仿真单片机与PC机间的串行通信。
PC机先发送从键盘输入的数据，单片机接收后回发给PC机。
单片机同时将收到的30～39H间的数据转换成0～9的数字显示，其他字符的数据直接显示为其ASCII码。
单片机和PC机进行通信时，要求使用的波特率、传送的位数等相同。
要能够进行数据传送也必须首先测试双方是否可以可靠通信。
可在PC机和单片机上各编制非常短小的程序，具体可分成PC机串行口发送接收程序、单片机串行口发送程序和单片机串行口发送接收程序。
这三个程序能运行通过，即可证明串行口工作正常。
PC机串行口发送接收程序设置串行口为波特率9600、8位数据、1位停止位、无奇偶校验的简单设置。
从键盘接收的字符可从串行口发送出去，从串行口接收的字符在屏幕上显示。
通过让串行口发送线和接收线短接可测试微机串行口，通过让串行口和单片机系统相接，使用此程序可进一步测试单片机的串行通信状况。
具体程序用BASIC编制，简单易懂。
直接输入即可运行。
程序RS232．三、实验电路原理图图7-1 单片机与PC机间电路原理图四、实验步骤1、在PROTEUS中画好电路原理图。
2、串口模型属性设置串口模型属性设置为：波特率―4800；数据位―8；奇偶校验―无；停止位－1，如图7-2所示。
图7-2 串口模型属性设置3、虚拟终端属性设置PCT代表计算机发送数据，PCR用来监视PC接收到的数据，它们的属性设置完全一样，如图7-3所示。
SCMT和SCMR分别是单片机的数据发送和接收终端，用来监视单片机发送和接收的数据，它们的属性设置也完全一样，如图7-4所示。
单片机和PC机双方的波特率、数据位、停止位和检验位等要确保和串口模型的设置一样，并且同单片机程序中串口的设置一致。
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10．4．6 串行口的模拟仿真
利用模拟仿真，可以模拟单片机同机发送和接收程序。
例10-7串口采用查询方式，把从片内RAM的30H单元开始的8个数据串行发送到片内RAM的40H开始的单元。
程序清单：
ORG 0000H
MOV SCON，#90H ；串口工作方式2，允许接收
MOV PCON，#00H ；SMOD＝0
M0V R0，#30H ；源字符串首地址
MOV R1，#40H ；接收字符串首地址
MOV R2，#08H ；字符串长度
LOOP：MOV A，@R0 ；取数据
MOV SBUF，A ；发送
JNB TI，$ ；等待发送完一帧字符
CLR TI ；清发送标志位
INC R0 ；修改地址
JNB RI，$ ；等待接收完一帧字符
CLR RI ；清接收标志位
MOV A．SBUF ；接收字符
M0V @R1，A ；存数据
INC R1
DJNZ R2，LOOP ；传送8个数据
END
模拟仿真步骤如下：
①启动Medwin仿真软件，在编辑窗口中输入例10-7中的程序，单击“产生代码并装入”快捷键，编译/连接程序，打开菜单“外围部件→串行口”，把串口状态窗口调入屏幕，如图10-23 所示。
图10-23 串口模式
②打开菜单“查看→数据区Data”，调入数据区窗口，单击列数，选择存储器排列为8列，从30H单元开始，输入8个数据。
③打开菜单“窗口→纵向平铺窗口”，使寄存器窗口、数据窗口、程序窗口纵向平铺。
④按F8键单步运行程序，则程序运行在JNB TI，$处，等待一帧字符发送结束。
可人工设定发送结束标志，即在图10-23的中断标志复选框TI前画“√”，再按F8键，程序继续运行。
⑤程序运行在JNB RI，$处，等待接收一帧字符结束。
可人工设定接收结束标志，即在图10-23的中断标志复选框RI前画“√”，再按F8键，程序继续运行，则一帧字符装入40H开始单元。
⑥重复上述步骤，直至全部数据传送完。