单片机间串行通信原理设计与实验

Ⅰ 单片机串口通信原理

异步通信
固定波特率下传送0，1信号
就是在规定的时间间隔内传送0.1数据

Ⅱ 8031双机串行通信实验设计

哎直接给我算咯， 串行通信
一、实验目的
1、掌握串行口工作方式2的程序设计，掌握单片机通信程序编制方法。
2、了解实现串行通信的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议。
3、掌握双机通信的原理和方法。
二、实验设备
DVCC仿真系统二套。
三、实验内容
1、 利用8031单片机串行口，实现双机通信。将1号实验机键盘上键入的数字显示到2号实验机的数码管上。
四、实验步骤
1、按图接线
2、两台DVCC实验系统处于“P.”状态下。
3、在1号机上选择“双机通信”发送程序，编译并连接，输入0D00后，按EXEC键。
4、在2号机上选择“双机通信”接收程序，编译并连接，输入0E30后，按EXEC键。
5、从1号机的键盘上输入数字键，会显示在3号机的显示器上。
五、实验线路

六、程序框图

一 工作方式
1）方式 0
当设定SM1、SM0为00时，串行口工作于方式0，在方式0下，RXD为数据输入/输出端，TXD为同步脉冲输出端，发送或接收的数据为8位，低位在前，高位在后，方式0的波特率固定为ƒ /12,也就是每一机器周期传送一位数据。方式0可以外接移位寄存器，将串行口扩展为并行口，也可以外接同步输入/输出设备。

2）方式 1
当设定SM1、SM0为01时，串行口工作方式1。方式1为波特率可变的8位异步通信方式，由TXD发送RXD接收，一帧数据为10位，1位起始位（低电平），8位数据位（低位在前）和1位停止位（高电平），波特率取决于定时器 的T 溢出率（1/溢出周期）和波特率的选择位SMOD。
波特率 = *（定时器T 溢出率）

3）方式2和方式3
当设定SM0、SM1为10或11时，串行口工作于方式2或方式3，这两种方式都是9位异步通信，仅波特率不同，适用于多机通信。在方式2或方式3下，数据由TXD发送RXD接收，1帧数据为11位，1位起始位（低电平），8位数据位（低位在前），1位可编程位（第9位数据，用作奇偶校验或地址/数据选择），1位停止位（高电平）。与方式1相比，多了一位可编程位，发送时，第9位数据为TB8，接收时，第9位数据送入RB8。

方式（2）波特率 = *ƒ
方式（3）波特率 = *（定时器T 溢出率）
二 波特率的设置
Mcs-51系列单片机串行通信的波特率取决于串行口的工作方式。方式0的波特率固定等于ƒ /12，方式2的波特率有两种：当SMOD=0时，波特率=ƒ /64；当SMOD=1时，波特率=ƒ /32。 SMOD是PCON寄存器的最高位，通过软件可设置SMOD=0或1，但注意PCON无位寻址功能。
当串行口工作于方式1和方式3时，波特率= *定时器T 溢出率/32，其中T 溢出率=1/T 溢出周期。因此，影响波特率的因素除了设定的SMOD值以外，还有T 溢出率，使波特率的设置更灵活，范围更广。下面说明溢出率计算和波特率设方法。
1） T 溢出率的计算
串行通信方式1和3 下，使用定时器T 作为波特率发生器。T 可以工作于方式0、方式1和方式2。其中方式2为自动装入时间常数的8位定时器使用时只需进行初始化，不需要安排中断服务程序重装时间常数，因此是一种常用方式。
Mcs-51系列单片机定时器时间计算式为：
T = （2 -N）*12/ƒ
式中：T ——定时器溢出周期
n ——定时器位数
N——时间常数即定时器初值
ƒ ——振荡频率（2 -N）*12/ƒ
当定时器T 工作于方式2，则有
溢出周期=（2 -N）*12/ƒ
溢出率=1/溢出周期= ƒ /12*（2 -N）
2）波特率的设置：由上述可得当串行口工作于方式1或方式3，定时器T 工作于方式2时。 波特率 = 2 * T 溢出率/32
=2 * ƒ /[32*12（2 -N）
;系统晶振是 6.0 MHz

ORG 0E30H
START:
MOV SP,#60H
mov A,#02H
MOV R0,#79H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#10H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#01H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#03H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#00H
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,#08H
MOV @R0,A
MOV A,#7EH
MOV DPTR,#1FFFH
MOVX @DPTR,A
MOV SCON,#50H ;串口 方式 1
MOV TMOD,#20H ;T1 方式 1
MOV TL1,#0CCH ;波特率 9600 的常数
MOV TH1,#0CCH
SETB TR1 ;开中断
CLR ET1
CLR ES
WAIT:
JBC RI,DIS_REC ;是否接收到数据
LCALL DISP ;
SJMP WAIT ;
DIS_REC:
MOV A,SBUF ;读串口接收到的数据
LCALL DATAKEY ;显示输入的数字(0-F)
DB 79H,7EH
AJMP WAIT

DATAKEY:MOV R4,A
MOV DPTR,#1FFFH
MOVX A,@DPTR
MOV R1,A
MOV A,R4
MOV @R1,A
CLR A
POP 83H
POP 82H
MOVC A,@A+DPTR
INC DPTR
CJNE A,01H,DATAKEY2
DEC R1
CLR A
MOVC A,@A+DPTR
DATAKEY1:PUSH 82H
PUSH 83H
MOV DPTR,#1FFFH
MOVX @DPTR,A
POP 83H
POP 82H
INC DPTR
PUSH 82H
PUSH 83H
RET
DATAKEY2:DEC R1
MOV A,R1
SJMP DATAKEY1

DISP: SETB 0D4H
MOV R1,#7EH
MOV R2,#20H
MOV R3,#00H
DISP1:
MOV DPTR,#DATACO
MOV A,@R1
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#0FF22H
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#0FF21H
MOV A,R2
MOVX @DPTR,A
LCALL DELAY
DEC R1
CLR C
MOV A,R2
RRC A
MOV R2,A
JNZ DISP1
CLR 0D4H
RET
DELAY: MOV R7,#03H
DELAY0: MOV R6,#0FFH
DELAY1: DJNZ R6,DELAY1
DJNZ R7,DELAY0
RET
DATACO: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0BFH,0CH,89H,0DEH
END

Ⅲ 单片机实验（proteus+keil）串行通信实验

我给你

程序：

#include<reg51.h>

volatilechartemp;

volatilecharflag;

voidmain(void)

{

P3|=0x03;

TMOD=0x20;

TH1=0xfd;

TL1=0xfd;

TR1=1;

EA=1;

ES=1;

SM0=0;

SM1=1;

REN=1;

IP=0x00;

flag=0;

while(1)

{

while(flag==0);

flag=0;

TI=0;

SBUF=temp;

while(!TI);

}

}

voidSerialIsr(void)interrupt4

{

if(RI)

{

RI=0;

temp=SBUF;

flag=1;

}

}

Ⅳ 51单片机串口通讯

51单片机串口通信
来源：维库 作者：
关键字：51单片机 串口通信
这节我们主要讲单片机上串口的工作原理和如何通过程序来对串口进行设置，以及根据所给出的实例实现与PC 机通信。
一、原理简介
51 单片机内部有一个全双工串行接口。什么叫全双工串口呢？一般来说，只能接受或只能发送的称为单工串行；既可接收又可发送，但不能同时进行的称为半双工；能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式，其突出优点是只需一根传输线，可大大降低硬件成本，适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。
与之前一样，首先我们来了解单片机串口相关的寄存器。
SBUF 寄存器：它是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器，可同时发送、接收数据，可通过指令对SBUF 的读写来区别是对接收缓冲器的操作还是对发送缓冲器的操作。从而控制外部两条独立的收发信号线RXD（P3.0）、TXD（P3.1），同时发送、接收数据，实现全双工。
串行口控制寄存器SCON（见表1） 。

表1 SCON寄存器
表中各位（从左至右为从高位到低位）含义如下。
SM0 和SM1 ：串行口工作方式控制位，其定义如表2 所示。

表2 串行口工作方式控制位
其中，fOSC 为单片机的时钟频率；波特率指串行口每秒钟发送（或接收）的位数。
SM2 ：多机通信控制位。 该仅用于方式2 和方式3 的多机通信。其中发送机SM2 ＝ 1（需要程序控制设置）。接收机的串行口工作于方式2 或3，SM2=1 时，只有当接收到第9 位数据（RB8）为1 时，才把接收到的前8 位数据送入SBUF，且置位RI 发出中断申请引发串行接收中断，否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0 时，就不管第位数据是0 还是1，都将数据送入SBUF，并置位RI 发出中断申请。工作于方式0 时，SM2 必须为0。
REN ：串行接收允许位：REN =0 时，禁止接收；REN =1 时，允许接收。
TB8 ：在方式2、3 中，TB8 是发送机要发送的第9 位数据。在多机通信中它代表传输的地址或数据，TB8=0 为数据，TB8=1 时为地址。
RB8 ：在方式2、3 中，RB8 是接收机接收到的第9 位数据，该数据正好来自发送机的TB8，从而识别接收到的数据特征。
TI ：串行口发送中断请求标志。当CPU 发送完一串行数据后，此时SBUF 寄存器为空，硬件使TI 置1，请求中断。CPU 响应中断后，由软件对TI 清零。
RI ：串行口接收中断请求标志。当串行口接收完一帧串行数据时，此时SBUF 寄存器为满，硬件使RI 置1，请求中断。CPU 响应中断后，用软件对RI 清零。
电源控制寄存器PCON（见表3） 。

表3 PCON寄存器

表中各位（从左至右为从高位到低位）含义如下。
SMOD ：波特率加倍位。SMOD=1，当串行口工作于方式1、2、3 时，波特率加倍。SMOD=0，波特率不变。
GF1、GF0 ：通用标志位。
PD（PCON.1） ：掉电方式位。当PD=1 时，进入掉电方式。
IDL（PCON.0） ：待机方式位。当IDL=1 时，进入待机方式。
另外与串行口相关的寄存器有前面文章叙述的定时器相关寄存器和中断寄存器。定时器寄存器用来设定波特率。中断允许寄存器IE 中的ES 位也用来作为串行I/O 中断允许位。当ES ＝ 1，允许 串行I/O 中断；当ES ＝ 0，禁止串行I/O 中断。中断优先级寄存器IP的PS 位则用作串行I/O 中断优先级控制位。当PS=1，设定为高优先级；当PS =0，设定为低优先级。
波特率计算：在了解了串行口相关的寄存器之后，我们可得出其通信波特率的一些结论：
① 方式0 和方式2 的波特率是固定的。
在方式0 中， 波特率为时钟频率的1/12， 即fOSC/12，固定不变。
在方式2 中，波特率取决于PCON 中的SMOD 值，即波特率为：

当SMOD=0 时，波特率为fosc/64 ；当SMOD=1 时，波特率为fosc/32。
② 方式1 和方式3 的波特率可变，由定时器1 的溢出率决定。

当定时器T1 用作波特率发生器时，通常选用定时初值自动重装的工作方式2（ 注意：不要把定时器的工作方式与串行口的工作方式搞混淆了）。其计数结构为8 位，假定计数初值为Count，单片机的机器周期为T，则定时时间为（256 ?Count）×T 。从而在1s内发生溢出的次数（即溢出率）可由公式（1）所示：

从而波特率的计算公式由公式（2）所示：

在实际应用时，通常是先确定波特率，后根据波特率求T1 定时初值，因此式（2）又可写为：

51单片机串口通讯

二、电路详解

下面就对图1 所示电路进行详细说明。
图1 串行通信实验电路图
最小系统部分（时钟电路、复位电路等）第一讲已经讲过，在此不再叙述。我们重点来了解下与计算机通信的RS-232 接口电路。可以看到，在电路图中，有TXD 和RXD 两个接收和发送指示状态灯，此外用了一个叫MAX3232 的芯片，那它是用来实现什么的呢？首先我们要知道计算机上的串口是具有RS-232 标准的串行接口，而RS-232 的标准中定义了其电气特性：高电平“1”信号电压的范围为-15V~-3V，低电平“0”
信号电压的范围为+3V~+15V。可能有些读者会问，它为什么要以这样的电气特性呢？这是因为高低电平用相反的电压表示，至少有6V 的压差，非常好的提高了数据传输的可靠性。由于单片机的管脚电平为TTL，单片机与RS-232 标准的串行口进行通信时，首先要解决的便是电平转换的问题。一般来说，可以选择一些专业的集成电路芯片，如图中的MAX3232。MAX3232 芯片内部集成了电压倍增电路，单电源供电即可完成电平转换，而且工作电压宽，3V~5.5V 间均能正常工作。其典型应用如图中所示，其外围所接的电容对传输速率有影响，在试验套件中采用的是0.1μF。
值得一提的是MAX3232 芯片拥有两对电平转换线路，图中只用了一路，因此浪费了另一路，在一些场合可以将两路并联以获得较强的驱动抗干扰能力。此外，我们有必要了解图中与计算机相连的DB-9 型RS-232的引脚结构（见图2）。

图2 DB-9连接器接口图
其各管脚定义如下（见表4）。

表4 DB-9型接口管脚定义
三、程序设计
本讲设计实例程序如下：
#include "AT89X52.h" （1）
void Init_Com（void） （ 2）
{
TMOD = 0x20; （ 3）
PCON = 0x00; （ 4）
SCON = 0x50; （ 5）
TH1 = 0xE8; （ 6）
TL1 = 0xE8; （ 7）
TR1 = 1; （ 8）
}
void main（void） （ 9）
{
unsigned char dat; （ 10）
Init_Com（）； （ 11）
while（1） （ 12）
程序详细说明：
（1）头文件包含。
（2）声明串口初始化程序。
（3）设置定时器1 工作在模式2，自动装载初值（详见第二讲）。
（4）SMOD 位清0，波特率不加倍。
（5）串行口工作在方式1，并允许接收。
（6）定时器1 高8 位赋初值。波特率为1200b/s（7）定时器1 低8 位赋初值。
（8）启动定时器。
（9）主函数。
（10）定义一个字符型变量。
（11）初始化串口。
（12）死循环。
（13）如果接收到数据。
（14）将接收到的数据赋给之前定义的变量。
（15）将接收到的值输出到P0 口。
（16）对接收标志位清0，准备再次接收。
（17）将接收到的数据又发送出去。
（18）查询是否发送完毕。
（19）对发送标志位清0。
四、调试要点与实验现象
接好硬件，通过冷启动方式将程序所生成的。hex文件下载到单片机运行后，打开串口调试助手软件，设置好波特率1200，复位单片机，然后在通过串口调试助手往单片机发送数据（见图3），可以观察到在接收窗口有发送的数据显示，此外电路板上的串行通信指示灯也会闪烁，P0 口所接到LED 灯会闪烁所接收到的数据。

图3 串口软件调试界面
另外串口调试助手软件使用时应注意的是，如果单片机开发板采用串口下载而且和串口调试助手是使用同一串口，则在打开串口软件的同时不能给单片机下载程序，如需要下载，请首先点击“关闭串口”，做发送实验的时候，注意如果选中16 进制发送的就是数字或者字母的16 进制数值，比如发送“0”，实际接收的就应该是0x00，如果不选中，默认发送的是ASCII 码值，此时发送“0”，实际接收的就应该是0x30，这点可以通过观察板子P0 口上的对应的LED 指示出来。
五、总结
本讲介绍了单片机串口通信的原理并给出了实例，通过该讲，读者可以了解和掌握51 单片机串口通信的原理与应用流程，利用串口通信，单片机可以与计算机相连，也可以单片机互联或者多个单片机相互通信组网等，在实际的工程应用中非常广泛。从学习的角度来说，熟练的利用串口将单片机系统中的相关信息显示在计算机上可以很直观方便的进行调试和开发。

Ⅳ 单片机串行通信实验

1、实验：用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，
另一侧为接收方。发送方读入按键值，并发送给接收方，接收方收到数据后在LED上显示
2、原理：串行通信是指数据按位顺序传送的通信。串行数据传送的特点是：通信线路简单，最多只需一对传输线即可实现通信，成本低但速度慢，其通信线路既能传送数据信息，又能传送控制信息。它对信息的传送格式有固定要求，具体分为异步和同步两种信息格式．与此相应有异步通信和同步通信两种方式；在串行通信中，对信息的逻辑定义与TTL不兼容，需要进行逻辑电平转换：计算机与外界的数据传送大多是串行的，其传送的距离可以从几米到几千公里。单片机中使用的串行通信通常都是异步方式的
3、实验目的：1)掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。 2)了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。 3)学习串口通讯的中断方式的程序编写方法
4、参考实现：
http://wenku..com/link?url=uyYKlkBQqwjGl-akFJ3xWa67R814ShF50uwd3

Ⅵ 单片机与单片机之间如何进行串行通信

1、将两个单片机的RXD与TXD相连x0dx0a2、根据需要传输的数据编写传输协议x0dx0a3、编写串行通信程序，将自己需要发送的数据按照协议进行发送x0dx0a4、编写接收程序，按照协议进行接收x0dx0a5、将两个程序分别写入两个单片机，运行。

Ⅶ 单片机串口通信原理

1．RS232接口
RS232-C接口连接器一般使用型号为DB-9的9芯插头座，只需3条接口线，即"发送数据"、"接收数据"和"信号地"即可传输数据，其9个引脚的定义如图11-3所示。

图11-3 RS232-C接口连接器定义

在RS232的规范中，电压值在+3V~+15V（一般使用+6V）称为"0"或"ON"。电压在-3V~-15V（一般使用-6V）称为"1"或"OFF"；计算机上的RS232"高电位"约为9V，而"低电位"则约为-9V。
RS232为全双工工作模式，其信号的电压是参考地线而得到的，可以同时进行数据的传送和接收。在实际应用中采用RS232接口，信号的传输距离可以达到15m。不过RS232只具有单站功能，即一对一通信。
2．RS485接口
RS485采用正负两根信号线作为传输线路。两线间的电压差为+2V~6V表示逻辑"1"：两线间的电压差为-2V~6V表示逻辑"0"。
RS485为半双工工作模式，其信号由正负两条线路信号准位相减而得，是差分输入方式，抗共模干扰能力强，即抗噪声干扰性好；实际应用中其传输距离可达1200米。RS485具有多站能力，即一对多的主从通信。
在串行通信中，数据通常是在两个站之间传送，按照数据在通信线路上的传送方向可分为3种基本的传送方式：单工、半双工和全双工，如图11-4所示。

（点击查看大图）图11-4 单工、半双工和全双工通信
单工通信使用一根导线，信号的传送方和接收方有明确的方向性。也就是说，通信只在一个方向上进行。
若使用同一根传输线既作为接收线路又作为发送线路，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式称为半双工。采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收发开关分时转接到通信线上，进行方向的切换。
当数据的发送和接收，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传输。全双工方式无须进行方向的切换。
串行通信可分为两种类型，一种是同步通信，另一种是异步通信。采用同步通信时，将所有字符组成一个组，这样，字符可以一个接一个地传输，但是，在每组信息的开始要加上同步字符，在没有信息要传输时，填上空字符，因为同步传输不允许有空隙。采用异步通信时，两个字符之间的传输间隔是任意的，所以，每个字符的前后都要用一些数据位来作为分隔位。比较起来，在传输率相同时，同步通信方式下的信息有效率要比异步方式高，因为同步方式的非数据信息比例比较小。但是，从另一方面看，同步方式要求进行信息传输的双方必须用同一个时钟进行协调，正是这个时钟确定了同步串行传输过程中每一个信息位的位置。这样一来，如果采用同步方式，那么，在传输数据的同时，还必须传输时钟信号。而在异步方式下，接收方的时钟频率和发送方的时钟频率不必完全一样，而只要比较相近，即不超过一定的允许范围就行了。在数据传输中，较为广泛采用的是异步通信，异步通信的标准数据格式如图11-5所示。

（点击查看大图）图11-5 异步通信数据格式
从图11-5所列格式可以看出，异步通信的特点是一个字符一个字符地传输，并且每个字符的传送总是以起始位开始，以停止位结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。每一次有一个起始位，紧接着是5~8个的数据位，再后为校验位，可以是奇检验，也可以是偶校验，也可不设置，最后是1比特，或1比特半，或2比特的停止位，停止位后面是不定长度的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平，这样就保证起始位开始处一定有一个下降沿，以此标识开始传送数据。