单片机和串口调试

① 单片机串行通信程序调试原因

串口UART作为嵌入式应用和通讯领域中最常用的接口之一，接口协议虽然简单，但在实际应用中不同设备之间的通讯也会存在各种小问题，下面对使用中各种常见的问题做下总结和梳理，可作为调试参考。串口可分为异步串口（UART）和同步串口（USART），后者多出时钟信号线用作通讯时信号同步。本偏仅介绍异步串口。
一、串口通信常见问题
串口通信乱码
串口通讯乱码通常是指接收方接收到的数据不符合预期，出现此情况时需要考虑的因素通常包含以下几个方面：

双方设定的串口参数是否匹配，需检查设置的：串口波特率、串口数据格式等参数。
串口通讯电压不匹配，不同的串口设备接收可正常进行解码的高低电平门限不同，如同样是3.3V串口通讯，A设备低电平门限1.5V，B设备低电平门限1V。当实际串口电压低电平只有1.5V时，B设备无法正常接收数据。又如：A设备为5V串口，B设备为3.3V串口，同样有电压不匹配的问题。
串口通讯实际工作波特率误差较大，即：串口工作实际波特率和理论值偏差较大，因一些MCU和串口设备所用时钟为了兼顾其他资源和应用需要，实际工作的串口速率和设定会有偏差。比如：标称为9600bps时，实际工作在了10000bps（误差超过4%），此时可能已经超出接收方的设计标准。
串口通讯信号质量差，如通讯时信号上升下降抖动严重，信号有过冲或者变化比较迟缓，此时检查硬件上共地是否良好，以及线路上有无串接/并联其他器件导致。
数据格式显示问题，通常使用十六进制或ASCII码格式居多，使用时需要区分。
串口无法发送
串口无法发送通常是指与此串口的TXD连接的对端设备RXD通道接收不到任何数据，总结如下：

使用仪器对TXD通道进行实际测量，观察硬件波形，确定信号是否有输出以及是否正常。（串口电压、串口信号上升下降时间）
短接设备的TXD和RXD通道回环测试，看自收发是否可以成功。排除是自身设备异常还是对端异常。
确定应用软件是否打开串口硬件流控，如当启用RTS/CTS硬件流控后但实际该引脚并没有连接或连接但不生效时，按照协议规定，CTS输入无效则发送方暂停发送数据。
MCU软件编码问题或计算机端软件工作异常。
串口无法接收

当串口接收不到任何数据的原因通常如下：

对端串口实际未能成功发送数据。
串口发送有效电压不满足芯片接收解码要求。
MCU软件编码问题或计算机端软件工作异常。
二、常用的排查小技巧
对于以上的常见串口调试问题，有以下几个方法和技巧可供参考使用。

使用硬件仪器
善于使用示波器等硬件采集或分析工具查找问题，用此方法可以确定线路上信号的串口电压、串口数据格式、串口通信波特率等参数。

串口Loopback检测
当手头没有硬件仪器时，将设备自身的TXD和RXD短接起来进行自收发测试也是一个不错的选择，此方式可以简单确认硬件通路和整个逻辑是否是打通的。但缺点是定位问题不够精准。

更换串口调试软件
计算机端串口软件种类较多，不排除一些设备或驱动软件没法成功适配所有的串口调试软件，此时可尝试多使用几款不同的软件对比测试。

三、串口通信基础
当两个设备使用UART进行通信时，它们至少通过三根导线连接：TXD串口发送、RXD串口接收、GND。串口设备通过改变TXD信号线上的电压来发送数据，接收端通过检测RXD线上的电压来读取数据。

什么是串口通信

计算机一次传输信息（数据）一位或多个比特位。串行是指传输数据一次只传输一位。当进行串口通信时发送或者接收的每个字（即字节或字符）一次发送一位。每一位都是逻辑‘1’或者‘0’。也用Mark表示逻辑1，Space表示逻辑0。

串口数据速率使用 bits-per-second ("bps") 或者 baud rate ("baud")。这表示一秒内可以传输多少逻辑1和0。当波特率超过 1000，你会经常看到用Kbps表示的速率。对于超过 1000000 的速率一般用Mbps 来表示。

② 无论单片机输出什么，我的串口调试助手只会显示00，请问这是怎么回事

有可能是单片机发送的波特率太低。远低于9600.
如果是使用的STC的单片机，记得在下载时选择使用外部晶振。

③ 怎么对单片机进行调试

1、首先需要在protues软件中，连接好线，如下图所示。

④ 单片机发送一个数据,串口调试助手接收到两个，这是为什么呢看代码

由于没写中断处理程序当发送完成后,触发串口中断进入0x0023地址处运行，就相当于复位了一次一样。所以会出现2次的情况。(第二次由于TI已经为1了所以不会触发中断)
解决方法
1、关闭串口中断
EA=0;
ES=0;
2、写一个串口中断处理函数
void UARTInterrupt(void) interrupt 4
{
if(RI)//RI标志位为1代表接收到数据
{
RI = 0 ;//清零接收标志位
//在这里添加中断处理函数

}
else
TI = 0;//如果RI不为1一般是发送完成中断 把TI(发送完成标志位)清零
}

发送完成后清零TI
SBUF = 'i';

while(!TI);//等待发送完成
TI = 0;//发送完成后清零TI

这样就可以实现多个字节发送不会造成冲突

⑤ 在调试rs232串口通信时，单片机往PC机上发数据，串口调试助手可以接收，但是PC往单片机发数据，接收不到。

先解释一下现象:

（1）MAX232的12脚即R1OUT连接到了单片机的RX脚，因此使用探头碰MAX232的12引脚时导入了干扰信号，所以接收到了乱的数据。同时，也证明了单片机的接收电路和程序都没有问题。

（2）板子上的地接到示波器上的地，PC才能收到数据，说明单片机与PC没有共地。同时，也证明了单片机的发送电路、程序和PC的接收电路都没有问题。

原理：

（1）PC的串口即RS232有9个引脚，与单片机通信时用到三个引脚，依次是2脚RX、3脚TX、5脚信号GND。

（2）而单片机串口与此相反，2脚TX、3脚RX、5脚信号GND。

（3）只要把这三根线依次连接，2-2、3-3、5-5即可完成通信。

（4）同时，根据实际通信设备接口不同，串口线也分多种，如直连线、交叉线、公母头区别等。

故障排除流程：

（1）用万用表等测量MAX232的14脚T1OUT与开发板串行接口的2脚TX、MAX232的13脚R1IN与开发板串行接口的3脚RX、开发板串行接口的5脚与电源地是不是分别连接。如果连接没问题，则进行下一步。

（2）用万用表等测量串口线，PC端的2脚与单片机端的2脚、PC端的3脚与单片机端的3脚、PC端的5脚与单片机端的5脚是不是分别对应，如果对应连接没问题，则进行下一步。

（3）将PC上串行接口的2、3引脚短接。

（4）打开串口工具如“超级串口”等,下载地址http://www.powerserial.com/download/，打开串口，在输入框中随便输入几个字符，看是不是能在接收窗口中收到。

（5）如果收不到，则说明PC的串口问题（排除串口工具没有开错串口或短接没问题的情况下），换台电脑试下。能收到，则说明电脑端收发都没问题，进行下一步。

（6）将串口线插到电脑上，开发板端的插头不插而直接将2、3脚短接。再次用串口工具发送，看是否能接收到，如果能接收到，则证明串口线没问题，进行下一步。

（7）将串口线插到开发板得串行接口上，再使用串口工具收发。

（8）如果以上都不行，则自己做3根线，也可以使用杜邦线，将PC的TX与开发板的RX、PC的RX与开发板的TX、PC的信号地与开发板的地分别相连。再用串口工具收发测试。

通过以上步骤，则可以逐步排查到问题的具体原因。不过，根据问题及之后的描述，最大的可能性是串口线用的不对，导致PC串口与开发板串口的3根线没有分别对应上。

⑥ 电脑连接单片机的时候,COM端口应该怎么调试

是串口么？如果是串口有很多问题需要注意的：第一，连线RXD,TXD要与单片机的TXD RXD对应（而且是RS232通信方式，），GND-GND，第二：软件设置：1、波特率；2、数据位数；3、停止位；4、校验位等设置是否与单片机相符，以上如果正确，通信就没有问题了。当然，如果要从PC机发信息给单片机，那就必须要知道单片机的通信协议才可以。