电子发烧友App
51单片机串口通讯设计
通信协议： 第1字节，MSB为1，为第1字节标志，第2字节，MSB为0，为非第一字节标志，其余类推……，最后一个字节为前几个字节后7位的异或校验和。
测试方法：可以将串口调试助手的发送框写上 95 10 20 25，并选上16进制发送，接收框选上16进制显示，如果每发送一次就接收到95 10 20 25，说明测试成功。
//这是一个单片机C51串口接收（中断）和发送例程，可以用来测试51单片机的中断接收
//和查询发送，另外我觉得发送没有必要用中断，因为程序的开销是一样的
#include
#include
#define INBUF_LEN 4 //数据长度
unsigned char inbuf1［INBUF_LEN］;
unsigned char checksum，count3;
bit read_flag= 0 ;
void init_serialcomm（ void ）
{
SCON = 0x50 ; //SCON： serail mode 1， 8-bit UART， enable ucvr
TMOD |= 0x20 ; //TMOD： timer 1， mode 2， 8-bit reload
PCON |= 0x80 ; //SMOD=1;
TH1 = 0xF4 ; //Baud:4800 fosc=11.0592MHz
IE |= 0x90 ; //Enable Serial Interrupt
TR1 = 1 ; // timer 1 run
// TI=1;
}
//向串口发送一个字符
void send_char_com（ unsigned char ch）
{
SBUF=ch;
while （TI== 0 ）;
TI= 0 ;
}
//向串口发送一个字符串，strlen为该字符串长度
void send_string_com（ unsigned char *str， unsigned int strlen）
{
unsigned int k= 0 ;
do
{
send_char_com（*（str + k））;
k++;
} while （k 《 strlen）;
}
//串口接收中断函数
void serial （） interrupt 4 using 3
{
if （RI）
{
unsigned char ch;
RI = 0 ;
ch=SBUF;
if （ch》 127 ）
{
count3= 0 ;
inbuf1［count3］=ch;
checksum= ch- 128 ;
}
else
{
count3++;
inbuf1［count3］=ch;
checksum ^= ch;
if （ （count3==（INBUF_LEN- 1 ）） && （！checksum） ）
{
read_flag= 1 ; //如果串口接收的数据达到INBUF_LEN个，且校验没错，
//就置位取数标志
}
}
}
}
main（）
{
init_serialcomm（）; //初始化串口
while （ 1 ）
{
if （read_flag） //如果取数标志已置位，就将读到的数从串口发出
{
read_flag= 0 ; //取数标志清0
send_string_com（inbuf1，INBUF_LEN）;
}
}
}
串行通信虽然有其自身优点：如适合长距离通信，有一定的纠错能力等，但并行通信在短距离（数米范围内）传输过程中的优点是显而易见的。首先串行通信时要设置串口数据，如：串口号（Com1、Com2或者其他串口）、波特率、数据位数、停止位、校验位等等。而且单片机与PC机的串口数据必须一一对等，否则不能传输。而并行传输时，无需上述过程。其次，PC机的串口电平值为+12V~-12V，单片机是TTL电平（0~+5V），两者必须要经过电平转换芯片进行电平间的转换。而进行并行传输时，由于双方都是TTL电平，所以PC的并口可以与单片机或其他芯片直接相连；另外，串行传输速度慢，每次只能传送一位，而并行每次可以传送8位，速度上的差异显而易见。
而对于单片机，串口（UART）是最常用的端口，尤其对于存在两个或多个串口的单片机来说，充分利用串口进行通信是非常重要的。
输出输入接口的扩展
单片机串口实现“并行”通信，其原理就是将PC机传过来的并行数据转换成串行数据，送入单片机的串口再由其进行相应处理。实质上就是一个数据串-并、并-串转换的过程。
PC的并口为一个标准的25针插座，包含一个八位二进制数据端口（地址为378H），即第2脚到第9脚；一个输入控制端口（地址为379H），即第15脚、13脚、12脚、10脚、11脚，其另外低三位无定义；一个输出控制口（地址为37AH），即第1脚、14脚、16脚、17脚，其另外高四位无定义。由此可见后面两个端口都不是完全的8位。
输出接口威廉希尔官方网站 扩展
这里使用常用的移位寄存器74LS164与单片机的RXD口构成输出接口威廉希尔官方网站 。
双列直插式74LS164引脚定义如图1所示。
其中：QA~QH为并行输出的数据，送入PC机并口378H端口（接收数据的8个数据位）；单片机串口输出的数据从AB输入；CLR信号用于清除输出数据（通常用在移位完成时）；内部数据移位依靠时钟CLK信号上升沿（由单片机TX提供）控制。
表1是该芯片工作的真值表。
输入接口威廉希尔官方网站 扩展
使用常用的移位寄存器74LS165与单片机的RXD口构成输入接口威廉希尔官方网站 。
双列直插式74LS165引脚定义如图2所示。
其中：A~H为并行输入的数据，接PC机并口378H端口（接收数据的8个数据位）；单片机串口接收的数据（RXD端口）从QH输入；SH/LD信号用于重新装载数据（通常用在数据完全移出后）；SER是用于填充数据移出后的空位的逻辑电平信号（逻辑“1”或“0”）；而数据是否移动由CLK INH和CLK联合控制；内部数据移位依靠时钟CLK信号（仍由单片机的TXD提供）上升沿控制。
表2是该芯片工作的真值表。
其他软硬件准备工作
输入输出控制端口的连接。将单片机的P3.4、P3.5口分别与PC并口的第15脚、第16脚相连。这样在进行数据通信时，两者的握手信号传输就解决了：当并口的第16脚置高电平时，用来通知单片机接收PC机已准备就绪的数据，单片机收到以后就可以进行相应控制，接收数据；当单片机接收完数据时，会置P3.4为高电平并被379H的第15脚接收，于是PC机准备发送下一个数据……单片机向PC机发送数据时，情况与此类似，由P3.4发送信号给PC机，而由P3.5接收PC机发送过来的信号。
软件方面，由于是用串口进行“并行”通信，因此就不能将串口的工作方式设置为方式0（移位寄存器输入/输出方式）以外的其他方式。还要注意此时串口的波特率固定为单片机外接晶振频率的1/12。串行数据通过RXD输入/输出，TXD用于发送控制输入输出数据移位的时钟脉冲。收发的数据为8位，低位在前。
设计实例
由于这一并行通信实现方法非常简单，所以对于有一定单片机编程经验的开发人员来说，只要硬件威廉希尔官方网站 确定下来，软件方面的问题就非常容易。图3为威廉希尔官方网站 原理图。
需要说明的是：1、单片机与PC机并口要共地；2、由于并行通信存在应答信号（本图中由单片机的P3.4、P3.5实现此功能），所以不会出现RXD端口数据混乱的情况。
小结
现在单片机的应用越来越广泛，单片机与PC之间的通信是一个非常重要的应用。如果单纯的从实现单片机与PC的并行通信的角度来说，该实现方法并不是最简单的。最简单的方法是将PC的并口对应引脚与单片机的P1口和P3口直接相连，然后软件上实现。本文的目的是充分利用单片机的串口资源与PC机进行通信。
工商网监
评论