8951单片机串口通信.
PC机与单片机AT89C51的串行通信
PC机与单片机AT89C51的串行通信摘要：在Windows95下使用串口API函数实现PC机与单片机AT89C51的串口通信，重点介绍计算机采用事件驱动I/O方式的函数编程及单片机串口中断发送、接收程序的实现。
关键词：Windows95单片机AT89C51RS-232接口RS-485接口串行通信在以单片机为基础的数据采集和实时控制系统中，通过计算机中的RS-232接口进行计算机与单片机之间的命令和数据传送，就可以利用计算机对生产现场进行监测和控制。
由于计算机上的RS-232所传送的距离不超过30m，所以，在远距离的数据传送和控制时，可以用MAX485的接口转换芯片将RS-232转换成RS-485协议进行远距离传送。
在发送和接收端都进行协议转换后，RS-485协议对数据传送来说是相对透明的，所以依然可以使用计算机中的RS-232进行远距离的数据传送和控制。
在最简单的RS-232直接传送通信系统中，只要发送和接收双方同时准备好，仅用信号发送端(TXD)，信号接收端(RXD)和信号地(GND)3根线即可进行通信；若以应答方式进行数据通信，可使用请求发送(RTS)、清除发送(CTS)或数据终端准备(DTR)、数据装置准备(DSR)进行硬件握手。
在Windows95下，可以很方便地使用Win32通信API函数来实现这些硬件的握手以及数据的传送。
在89C51单片机系统中，分别从P3.0和P3.1引出串口线RXD和TXD通过专用的电平转换芯片转换成RS-232接口标准的电平，这样，二者之间就可以通过RS-232接口进行数字信号的传送。
单片机也可以以直接传送或应答握手的方式进行数据通信，但由于握手方式占用其他的端口，而单片机的端口数量有限，所以，计算机与单片机的通信常采用直接传送的方式，本文将重点介绍。
1Windows95下的通信编程Windows95通信体系提供了1个改进的串行应用程序接口SAPI用来进行交互式串行通信。
(单片机原理及应用)第8章AT89C51串行通信及其应用
目录
• at89c51简介 • at89c51串行通信原理 • at89c51串行通信应用实例 • at89c51串行通信编程 • at89c51串行通信常见问题及解决方案
01 at89c51简介
at89c51单片机简介
at89c51是一种基于CMOS技术 的8位微控制器，由Atmel公司
解决方案
针对信号干扰问题，可以采取增加信 号线屏蔽、优化电源滤波等措施；针 对通信协议不匹配问题，需要统一发 送和接收设备的通信协议；针对数据 校验不通过问题，可以在数据传输过 程中加入校验码，并在接收端进行校 验。
串行通信接口电路设计问题
总结词
接口电路设计不合理可能导致串行通信性能下降或通信失败。
波特率设置
波特率是数据传输的速率， 需要根据实际情况进行合理 设置，以保证数据传输的稳
定性和正确性。
数据校验
为了防止数据传输过程中出 现错误，需要进行数据校验 ，常用的校验方法有奇偶校
验和CRC校验等。
硬件流控制
当数据传输速率较高时，可 以采用硬件流控制来保证数 据传输的稳定性，常用的硬 件流控制方式有RTS/CTS流 控制和XON/XOFF流控制。
串行通信的基本概念
串行通信是一种数据传输方式，数据在单条线路上按顺序一位一位 地传输，具有线路简单、成本低等优点。
at89c51的串行通信接口
at89c51单片机内置一个全双工的串行通信接口，可以同时进行数 据的发送和接收。
串行通信协议
包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等，用于规定数据的传 输格式和顺序。
一个6向量两级中断结构。
片内振荡器和时钟电路。
89C51串口通信的四种方式及特点
1、89C51串口通信的四种方式及特点通过设置SCON可以设置串行口的工作方式，相应设置位是SM0，SM1，共有四种方式方式0：为同步移位寄存器的输入输出方式，一般用于扩展I/O口，数据位为8位，无起始停止位方式1：波特率可调的异步通信方式，数据位为10位，1位起始位，8位数据位，1位停止位方式2：波特率固定的11位异步通信方式，数据位为11位，1位起始位，8位数据位，1位停止位，1位可编程的第9位，一般用于多机通讯。
方式3：与方式2功能相同，只是波特率可调。
2、51单片机的时钟周期，状态周期，机器周期如何定义的时钟周期也叫振荡周期或晶振周期，即晶振的单位时间发出的脉冲数，一般有外部的振晶产生，发出一个脉冲的时间就是时钟周期，也就是1/12微秒。
通常也叫做系统时钟周期。
是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期（状态周期）组成。
3、程序状态字寄存器PSW的格式及各位功能1. CY(Carry)：CY表示加法运算中的进位和减法运算中的借位，加法运算中有进位或减法运算中有借位则CY位置1，否则为0。
2. AC（Auxiliary Carry)：与CY基本相同，不同的是AC表示的是低4位向高4位的进、借位。
3.F0：该位是用户自己管理的标志位，用户可以根据自己的需要来设定。
4. RS1、RS0：这两位用于选择当前工作寄存器区。
8051有8个8位寄存器R0~R7，它们在RAM中的地址可以根据用户需要来确定。
RS1 RS0：R0~R7的地址0 0：00H~07H 0 1：08H~0FH 1 0：10H~17H 1 1：18H~1FH5.OV：该位表示运算是否发生了溢出。
at89c51双机串口通信课程设计
课程设计报告书设计名称：计算机控制技术题目：AT89C51的串口通信学生姓名：XXX专业：计算机科学与技术班别：计科本XXX班学号：XXXXXXXX指导老师：XXX日期：2012 年 7月 12 日一、主要内容：本课程设计利用两片AT89C51实现双机串口通信；主机发送并显示 10 以下的随机数，从机显示该数的阶乘值，通过开关改变主机输出的数值。
设计电路并编写一个串行口方式1收发程序，实现两片AT89C51之间的通信，甲机将数据发送到乙机并显示出来，同样，乙机也可将数据发送到甲机显示出来。
二、硬件电路设计及描述1、方案选择及设计思想2、工作原理在串行通信中，数据是在两个站之间传送的。
按照数据传送方向，串行通信可分为三种制式。
1）. 单工制式(Simplex)单工制式是指甲乙双方通信只能单向传送数据。
单工制式如图1所示。
发送器A接收器B图1 单工制式2）. 半双工制式(Half duplex)半双工制式是指通信双方都具有发送器和接收器，双方既可发送也可接收，但接收和发送不能同时进行，即发送时就不能接收，接收时就不能发送。
半双工制式如图2所示。
发送接收发送接收A 端B端图2半双工制式单片机（主机）单片机（从机）显示发的数显示阶乘值3）. 全双工制式(Full duplex)全双工制式是指通信双方均设有发送器和接收器，并且将信道划分为发送信道和接收信道，两端数据允许同时收发，因此通信效率比前两种高。
全双工制式如图3所示。
发送接收接收发送A 端B端图3 全双工制式AT89C51内部有一个可编程全双工串行通信接口。
该部件不仅能同时进行数据的发送和接收，也可作为一个同步移位寄存器使用。
下面将对其内部结构、工作方式以及波特率进行介绍。
图4 AT89C51串行口结构框图串口通信方式1 1）．方式1发送方式1输出时，数据由TXD 输出，一帧信息为10位，1位起始位0，8位数据位（先低位）和1位停止位1。
当执行一条数据写发送缓冲器SBUF 的指令，就启动发送。
89C51系列单片机串口通信的四种方式极其特点
89C51系列单片机串口通信的四种方式极其特点89C51系列单片机串口通信的四种方式极其特点80C51串行通信共有4种工作方式,由串行控制寄存器SCON中SM0SM1决定.方式0是同步移位寄存器方式,帧格式8位,波特率固定:fosc/12;方式1是8位异步通信方式,帧格式10位,波特率可变:T1溢出率/n(n=32或16);方式2是9位异步通信方式,帧格式样11位,波特率固定:fosc/n(n=64或32);方式3是9位异步通信方式,帧格式11位,波特率可变:T1溢出率/n(n=32或16);方式1,2,3的区别方要表现在帧格式及波特率两个方面.方式1与方式2帧格式相同波特率不同:方式1波特率可变与T1溢出率有关;方式2波特率固定.方式1与方式3波特率相同帧格式不同:方式1帧格式10位;方式3帧格式11位.方式1,2,3通信过程完全相同,均为异步通信方式.简述8051单片机串口通信的四种方式极其特点?方式0 移位寄存器作同步传输方式，波特率固定，方式1、2 异步通信，波特率可变，应用范围广方式3 应用于多机通信89C51单片机串口通信串行窗口，是看不见敲进去的字符的。
要想看见，须再用一个串行窗口。
简述MCS-51单片机串口通信的四种方式及其特点方式0 ：这种工作方式比较特殊，与常见的微型计算机的串行口不同，它又叫同步移位寄存器输出方式。
在这种方式下，数据从RXD 端串行输出或输入，同步信号从 TXD 端输出，波特率固定不变，为振荡率的 1/12 。
该方式是以 8 位数据为一帧，没有起始位和停止位，先发送或接收最低位。
方式 2 ：采用这种方式可接收或发送 11 位数据，以 11 位为一帧，比方式 1 增加了一个数据位，其余相同。
第 9 个数据即 D8 位具有特别的用途，可以通过软件搂控制它，再加特殊功能寄存器SCON 中的SM2 位的配合，可使 MCS-51 单片机串行口适用于多机通信。
方式 2 的波特率固定，只有两种选择，为振荡率的1/64 或1/32 ，可由PCON 的最高位选择。
电脑与AT89S51单片机串口通信的51端程序 LCD显示
电脑与AT89S51单片机串口通信的51端程序要求在电脑上运行串口调试助手软件,在发送框输入字符,点击发送后,在下位机51系列单片机上接受并送到液晶1602上显示,求下位机的编程,实现接收PC发来的数据并在让它在1602液晶上显示.#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LCD_RS = P2^0;sbit LCD_RW = P2^1;sbit LCD_EN = P2^2;#define delayNOP(); {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();};uchar data RXDdata[ ] = {0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20 };uchar temp,buf,m,count;bit playflag=0;uchar code cdis1[ ] = {" SERILA TRANFER "};uchar code cdis2[ ] = {" "};/**********************************************************延时子程序**********************************************************/void delay1(uint ms){uchar k;while(ms--){for(k = 0; k < 120; k++);}}/******************************************************************//*检查LCD忙状态*//*lcd_busy为1时，忙，等待。
AT89C51单片机与PC机串行通信的接口实现
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。
89C51串行口及串行通信技术
从本质上说，所有的串行接口电路都是以并行数据形式与
CPU连接，以串行数据形式与外部逻辑设备连接。它们的基 本功能是从外部逻辑设备接收串行数据，转换成并行数据后
传送给CPU，或从CPU接收并行数据，转换成串行数据后输
出到外部逻辑设备。
19
89C51具有一个全双工串行通信接口。
作用：
●作为UART使用。
也可以用作地址／数据帧的标识位，D8＝1表示该帧信息传 送的是地址，D8＝0表示传送的是数据。两帧信息之间可以
无间隔，也可以有间隔，且间隔时间可任意改变，间隔用
空闲位“1”来填充。
6
异步通信
图
异步通信数据格式
7
奇偶校验
是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传
输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或
0 1 1
1 0 1
1 2 3
9位UART，波特率可变（由T1或T2溢出率
决定）
28
（3）串行通信工作方式
方式0
方式0时，串行口为同步移位寄存器的输入输出方式。
主要用于扩展并行输入或输出口。数据由RXD（P3.0）引脚
输入或输出，同步移位脉冲由TXD（P3.1）引脚输出。发送 和接收均为8位数据，低位在先，高位在后。波特率固定为
23
●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
从低位开始串行输出，数据的低位在右高位在左，在具体应用
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RX CLOCK
RXD
起始位
D0
位检测器采样时间
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
停止位
SHIFT
RI
置REN为1时，接收方器式1接检收时测序 到RXD引脚输入电平发生 负跳变时，则说明起始位有效，将其移入输入移位寄 存器，并开始接收这一帧信息的其余位。
当RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位为1）时，将
RCV2: DJNZ R7,RCV0 ; 判断是否已读入预定的字节数
…………
; 对读入数据进行处理
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例2 用两片8位串入并出移位寄存器74HC164扩展16 位输出接口。
T1 溢出率 = fosc /{12×[256 －（TH1）]}
T1方式2，TR1=1（以启动定时器）
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串行口初始化具体步骤：
确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）； 计算T1的初值，装载TH1、TL1； 启动T1（编程TCON中的TR1位）； 确定串行口控制（编程SCON寄存器）；
T X CLOCK
写入SBUF
SEND DAT A
S1 P 1
SHIFT T XD
起始位
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
T B8 停止位
TI ST OP BIT GEN
先把起始位0输出到方式2T发送X时序D，然后发送移位寄存器的 输出位（D0）。每一移位脉冲都使输出移位寄存器 的各位移动一位，并由TXD引脚输出。
RCV1: MOV SCON,#10H ; 设串行口方式0并启动接收
JNB RI,$
; 等待接收一帧数据
CLR RI
; 清除接收中断标志
MOV A,SBUF
; 取缓冲器数据
INC R0
CPL F0
JB F0,RCV2
; 判断是否接收完偶数帧, 接收完则重新并行置入
DEC R7
SJMP RCV1
; 否则再接收一帧
收到的9位数据的前8位装入SBUF，Title第9位（停止位）
进入RB8，并置RI=1，向CPU请求S中iBze 断Num。ber
Date: File:
16-Mar-2009
E:\教材参编\第七章图\ch7gzsx.ddb
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Revision
Sheet of Drawn By :
6
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D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
P3.0 89S51
数据输入
+5V
65 9 QH 16 VCC 8 GND
移位脉冲
P3.1 P1.0
4 3 14 13 12 11 SIN
74HC165(1)
CK
S/ L
2
1
65 9 QH +5V 16 VCC 8 GND
解调器把从通信线路上收到的模拟信号转 换成数字信号。
RS-232C
DCE DTE
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电话网
12
RS-232C
DCE DTE
串行通信的错误校验
奇偶校验 代码和校验 循环冗余校验
传输速率与传输距离 传输速率
比特率:每秒钟传输二进制代码的位数 波特率:每秒钟调制信号变化的次数，单位是：波特 （Baud）。
写入SBUF
S6 P 2
D
SEND
SHIFT
RXD(DAT A OUT )
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
T XD(SHIFT CLOCK) S3P1 S6P1
TI
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方式0发送时序
24
方式0接收
清除SCON中的RI位
RI RECEIVE
B
SHIFT
RXD(DAT A IN)
D0
D1
RI，接收中断标志位。
方式0时，串行接收第8位数据结束时 其它方式，串行接收停止位的中间时 硬件使RI置1，发中断申请。必须在中断服务程序中 用软件将其清0。
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2、电源功能寄存器PCON （87H）
PCON (87H) SMOD
SMOD， 波特率倍增位。 在方式1、2、3时，波特率与SMOD有关： SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时， SMOD=0。
Fosc/64或fosc/32
11位UART
可变，由定时器 控制
其中fosc为晶振频率。
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7.2.1 工作方式0
方式0
同步移位寄存器的输入输出方式。用于扩展并行输入或
输出口。数据由RXD引脚输入或输出，移位脉冲由TXD引
脚输出。8位数据。波特率为fosc/12。
方式0发1送
2
3
27
7.2.3 工作方式2、3
方式2和方式3
11位数据的异步通信。
1帧共11位
起 空始 闲位
数据位9位
停 止空 位闲
D0
D7
RB8/TB8
LSB
MSB
起始位1位，数据9位，停止位1位 方式2的波特率固定为晶振频率的1/64或1/32 方式3的波特率由定时器T1的溢出率决定
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方式2和方式3发送
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7.2 串行口的工作方式
工作方式0 工作方式1 工作方式2 工作方式3
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串行口工作方式
SM0、SM1 工作方式
00
方式0
01
方式1
10
方式2
11
方式3
功能描述
波特率
8位同步移位寄 Fosc/12 存器
10位UART
可变，由定时器 控制
11位UART
2
3
4
10位数据的异步通信。帧格式如图所示。
D
起 空始 闲位
1帧共10位 数据位8位
停 止空 位闲
D0
D7
LSB
MSB
C
方式1发送
T X CLOCK
写入SBUF
SEND DAT A
S1 P 1
B
SHIFT
T XD
起始位
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
停止位
TI
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方式1发送时序 26
方式1接收
4 3 14 13 12 11 SIN
74HC165(2)
CK
S/ L
2
1
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MOV R7,#20
; 设置读入字节数
MOV R0,#50H
; 设片内RAM指针
SETB F0
; 设置读入字节奇偶数标志
RCV0: CLR P1.0
; 允许并行置入数据
SETB P1.0
; 允许串行移位
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波特率和比特率不总是相同的，但对于基带传输， 比特率和波特率是相同的。
传输距离与传输速率的关系 传输距离随传输速率的增加而减小。
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7.1 串行口UART
串行口的结构 串行口的控制
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7.1.1 串行口的结构
内
波
部
特
总
率
线
发
生
器
方式：
并行通信 串行通信
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3
并行通信：数据多位同时传送
8位同时传送 1
0
接
1
发
0
收 设
1
送
1 0
设
备
0
备
询问
应答
控制简单，传输速度快，传输线较多
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4
串行通信：数据字节一位一位在一条传输 线上逐个传送。
接
发
收
D0
D7
送
设 备
8位顺次传送
设 备
传输线少，可利用电话网，但传送控制复杂。
SBUF 发送（99H）
逻辑门电路
发送控制器
TI
串行口中断
≥1
RI
接收控制器
SBUF 接收（99H）
移位寄存器
串 行 口 控 制 寄 存 器 SCON
TXD(P3.1)
RXD(P3.0)
2个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，占用同一地 址99H ；接收器是双缓冲结构 。
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7.1.2 串行口的控制
1、串行口控制寄存器SCON （98H）
设定工作方式、接收/发送控制以及设置状态标志 SCON (98H) SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
SM0、SM1：工作方式设置位
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SM2，多机通信控制位。
主要用于方式2和方式3。对于接收机
SM2=0，收到RB8（0或1）既可使收到的数据进入SBUF，并 激活RI。
起 空始 闲位
一个字符帧 数据位
校停 验止 位位
空 下一字符 闲 起始位
LSB
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MSB
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同步通信
发送方时钟与接收方时钟同步。既保持位同 步，也保持字符同步。同步方法：Βιβλιοθήκη 01101计 数据
计
算