1、1.基本原理1.1 8051單片機串行口工作原理MCS-51系列單片機片內有一個串行IO端口，通過引腳RXD(P30)和TXD(P31)可與外設電路進行全雙工的串行異步通信。8051單片機的串行端口有4種基本工作方式，通過編程設置，可以使其工作在任一方式，以滿足不同應用場合的需要。其中，方式0主要用于外接移位寄存器，以擴展單片機的IO電路；方式1多用于雙機之間或與外設電路的通信；方式2，3除有方式l的功能外，還可用作多機通信，以構成分布式多微機系統。串行端口有兩個控制寄存器(SCON和PCON)，用來設置工作方式、發送或接收的狀態、特征位、數據傳送的波特率(每秒傳送的位數)以及作為中斷標志等。

2、串行端口有一個數據寄存器SBUF(在特殊功能寄存器中的字節地址為99H)，該寄存器為發送和接收所共同。發送時只寫不讀；接收時，只讀不寫。在一定條件下，向SBUF寫入數據就啟動了發送過程；讀SBUf就啟動了接收過程。串行通信的波特率可以程控設定。在不同工作方式中，由時鐘振蕩頻率的分頻值或由定時器T1的溢出率確定，使用十分方便靈活。1.2 波特率的設定 在串行通信中，收發雙方對發送和接收數據的速率（即波特率）要有一定的約定，8051的波特率發生器的時鐘來源有兩種：一是來自于系統時鐘的分頻值，由于系統時鐘的頻率是固定的，所以此種方式的波特率是固定的；另一種是由定時器T1提供的，波特率由溢出率控制，T

3、1的計數初值是可以用軟件改寫的，因此是一種可變波特率方式，此時T1工作于定時方式2（8位自動重裝入方式）。波特率是否提高一倍由PCON的SMOD值確定，SMOD=1時，波特率加倍。串行口的工作方式中，方式0和方式2采用固定波特率，方式1和方式3采用可變波特率。2.電路的設計2.1自發自收電路圖3.1自發自收電路 上圖是本次課程設計的第一個要求：用自發自收的方式，實現串行中的自檢，當串口正常時，發光二極管亮，否則，燈不亮。因此只需要一個單片機即可實現該功能。2.2串行通信電路圖3.2串行通信電路上圖是實現第二個要求：甲乙兩機采用串行方式1通信。的圖。在本次的設計中，兩邊都是采用相同的波特率為48

4、00.。其中甲機為主機，發送程序；已機為從機，接收數據，并在乙機上顯示器上顯示出甲機發送的數據：0，1，2，3，4，.1F.。3串行通信程序設計3.1程序設計流程圖 設定T1和scon設定發送數據地址指針和塊長度計數器開中斷開關EA允許串行口中斷發送等待中斷清T1修改數據地址指針和塊長度計數器全部數據發送完發送中斷返回清EA或ESYN主程序中斷服務程序（a）中斷方式發送程序主程序設定T1和SCON置位REN允許接收開中斷開關EA允許串行口中斷等待中斷中斷服務程序清R1接收數據數據送接收緩沖器數據塊接收完清EA或ES中斷返回NY設定接收緩沖區首址置接收數據個數計數器（b）中斷方式接收程序圖2.1

5、串行通信中斷方式流程圖 串行通信可采用兩種方式：查詢方式和中斷方式，T1和R1是一幀發送完否或一幀數據到齊否的標志。當采用中斷方式:發送程序:發送一個數據-等待中斷，在中斷中再發送下一個數據。接收程序：等待中斷，在中斷中再接收一個數據。兩種方式中，當發送或接收數據后都要注意清T1或R1。為保證收、發雙方的協調，除兩邊的波特率要一致外，雙方可以約定以某個標志字符作為發送數據的起始，發送方先發這個標志字符，待對方收到該字符，并給以回應后再正式發數據。以上是針對點對點的通信，如果是多機通信，標志字符就是各個分機的地址。3.2自發自收程序ORG 0000HMOV TMOD,#20HMOV TH1,#0

6、CCHMOV TL1,#0CCH ；設定波特率SETB TR1MOV SCON,#50HABC : CLR TI MOV P1,#0FEH ；LED滅 ACALL DAY ；延時 MOV A,#0FFH MOV SBUF,A ；發送數據FFH JNB RI, $ ；RI1等待 CLR RI MOV A,SBUF ；接收數據，A=FFH MOV P1,A ；燈亮 JNB TI, $ ；TI1等待 ACALL DAY ；延時 SJMP ABCDAY: MOV R0,#0DAL: MOV R1,#0 DJNZ R1, $ DJNZ R0,DAL RET END3.3發送程序及分析#include&l

7、t;reg51.h>unsigned int i;unsigned char table="0123456789abcdefg"void init()TMOD=0x20 ;/設定定時器T1TH1=0xfa ;/串口波特率4800bpsTL1=0xfa ;PCON=0x00 ;/置SMOD=0SCON=0x40 ;/置SM0=0,SM1=1TR1=1 ;/開定時器T1void main()init() ;for(i=0;i<16;i+)SBUF=tablei ;while(TI=0) ;TI=0 ; 這段就是應用中斷方式所編寫發送的程序.。串行通信的編程時有要點如

8、下：定好波特率，串行口的波特率有兩種方式：固定波特率和可變波特率。當使用可變波特率時，應計算T1的初值，并對T1進行初始化。本次的實驗中，因為要用8位自動重裝入方式，故要采用方式2，所以設定的TH1=TL1=oxfa。又因為倍率不加倍，所以SMOD=0。再有串行口采用方式1工作，所以SCON=0400-化為二進制為：0100 0000 即SM0 SM1 選擇方式1，的REN串行接收禁止，只是發送端。3.4接收程序及分析#include"reg52.h"#include"1602.c"#define uchar unsigned char#define u

9、int unsigned intuchar *p,*tempr,*q;uchar i;void reveal(uchar *temp) ; /液晶顯示函數/*函數名：init_serial函數功能：從機串行通信方式初始化*/void init_serial()TMOD=0x20 ; /設定定時器T1TL1=0xfa ; /串口波特率4800bpsTH1=0xfa ;PCON=0x00 ; /置SMOD=0SCON=0x50 ; /工作方式1，允許接收EA=1 ; /開中中斷ES=1 ; /開串口中斷TR1=1 ; /開定時器T1void main()p=0x20 ;/將存儲單元的首地址賦給p，

10、q=p ;/且之后的程序中p的值不用改變*(p+15)=0x00 ;/用于判斷賦值是否到達0x2f這一單元init_serial() ; /初始化串行通信while(1) if(*(p+15)!=0)/if語句為真的條件等同于賦值進行到0x2f單元break;ES=0 ; /賦值完成后關閉串口中斷tempr=p ;reveal(tempr) ;/從RAM中提出接收到的數據并顯示在液晶上while(1) ;void receive() interrupt 4RI=0;i=SBUF;*q=i;q+;這段便是應用中斷方式所編寫接收的程序.。串行通信的編程時要點與發送相同。TH1和TJ1的設定也相同，

11、TMOD的設定也相同的。只是SCON的設定是不同的。因為是接收方，所以SCON=0500。化為二進制便是：0101 0000 第4位REN=1.即串行接收允許。4仿真及結果分析利用軟件將程序編譯生成 HEX 文件，輸入到單片機中，用Proteus進行仿真。自發自收電路仿真結果為發光二極管不停閃爍。雙機串行通信電路仿真結果如下圖：仿真結果圖接收端的數碼管按0,1,2,1F順序顯示，完成了數據從主機到從機的完整的發送，結果符合要求。完成了課程設計任務書上給出的兩個作務。同時也完成了仿真。5.心得體會我認為，在這次的課程設計中，在收獲知識的同時，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量

12、資料，請教老師，以及不懈的努力，不僅培養了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在設計過程中，我學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發現其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。   與隊友的合作更是一件快樂的事情，只有彼此都付出，彼此都努力維護才能將作品做的更加完美。而團隊合作也是當今社會最提倡的。曾經聽過，mba之所以最近不受歡迎就是因為欠缺團隊合作的精神和技巧。很感謝學校和老師給我們安排了這次課程設計，讓我真正感受到的是合作的重要，許多時候都是組員的討論，就出現的讓人欣喜的結果；理論知識同樣很重要，有些問題都是由于基礎知識掌握不好才出現的.通過本次的實驗，我對單片機有了更進一步的認識。對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財富，經歷是一份擁有。這次實習必將成為我人生旅途上一個非常美好的回