1、實 驗 七 串口通信實驗【實驗目的】1、理解單片機串行口的工作原理；2、學習使用單片機的TXD、RXD口；3、學習PC機的串口通訊原理。【實驗內容】 任務：1.單片機與電腦串口通訊，將單片機與電腦相連，借助串口調試助手，單片機發送“Everything is possible _”。2.串口調試助手中輸入“turnonled1 ”、 “turnonled2 ”、 “turnonled3 ”中一個，相應的led點亮，單片機再發送“Turn on LED1 has been executed!”消息提示輸入下一個需要點亮的燈。通訊波特率：9600bps，信息格式：無校驗位8個數據位1個停止位，傳送

2、方式，單片機采用中斷方式接收信息。原理：串行口控制寄存器SCON的格式如下： SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 T1 RISM0、SM1：由軟件置位或清零，用于選擇串行口四種工作方式。SM2：多機通信控制位。在方式2和方式3中，如SM2=1，則接收到的第9位數據(RB8)為0時不啟動接收中斷標志RI(即RI=0)，并且將接收到的前8位數據丟棄；RB8為1時，才將接收到的前8位數據送入SBUF，并置位RI，產生中斷請求。當SM2=0時，則不論第9位數據為0或1，都將前8位數據裝入SBUF中，并產生中斷請求。在方式0時，SM2必須為0。REN：允許串行接收控制位。若REN=0，則禁止

3、接收；REN=1，則允許接收，該位由軟件置位或復位。TB8：發送數據D8位。在方式2和方式3時，TB8為所要發送的第9位數據。在多機通信中，以TB8位的狀態表示主機發送的是地址還是數據：TB8=0為數據，TB8=1為地址；也可用作數據的奇偶校驗位。該位由軟件置位或復位。RB8：接收數據D8位。在方式2和方式3時，接收到的第9位數據，可作為奇偶校驗位或地址幀或數據幀的標志。方式1時，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。在方式0時，不使用RB8位。TI：發送中斷標志位。在方式0時，當發送數據第8位結束后，或在其它方式發送停止位后，由內部硬件使TI置位，向CPU請求中斷。CPU在響應中斷后，必須

4、用軟件清零。此外，TI也可供查詢使用。RI：接收中斷標志位。在方式0時，當接收數據的第8位結束后，或在其它方式接收到停止位的中間由內部硬件使RI置位，向CPU請求中斷。同樣，在CPU響應中斷后，也必須用軟件清零。RI也可供查詢使用。電源控制寄存器PCON的格式如下：SMOD-CF1CF0PDIDLPCON的最高位SMOD是串行口波特率系數控制位。SMOD=1時，波特率增大一倍。其余各位與串行口無關。波特率設置：串行口的4種工作方式對應著三種波特率模式。對于方式0，波特率是固定的，為fosc/12。對于方式2，波特率由振蕩頻率fosc和SMOD(PCON.7)所決定。其對應公式為波特率=2SMO

5、D×fosc/64。當SMOD=0時，波特率為fosc/64；當SMOD=1時，波特率為fosc/32。對于方式1和方式3，波特率由定時器/計數器T1的溢出率和SMOD決定，即由下式確定：波特率=2SMOD×定時器/計數器T1溢出率/32鑒于8051單片機輸入、輸出電平均為TTL/CMOS電平，而計算機配置的是RS232標準串行接口，使用的是RS232標準電平（邏輯0：+3V+15V,邏輯1：約-3V-15V），二者的電氣規范不一致，因此要完成PC機與單片機的數據通訊，必須進行電平轉換。實驗參考程序：一、任務11.main.c程序/*程序名稱：串口發送數據（晶振頻率18.4

6、32MHz） 功能說明: 通過串口1發送“Everything is possible!” 波特率9600，數據位8，奇偶效驗無，停止位1，數據流控制無 */#include "iap15w4k58s4.h" #include <intrins.h> / 加入此頭文件后,可使用_nop_庫函數#include "delay.h" / 延時函數頭文件#include "uart.h" / 串行通信函數頭文件/=/ 函數: void SYS_Init(void)/ 描述: 單片機端口初始化/=void SYS_Init()P0

7、M0=0x20;P0M1=0x20;P1M0=0x3C;P1M1=0x3C;P2M0=0x00;P2M1=0x00;P3M0=0x00;P3M1=0x00;P4M0=0x00;P4M1=0x00;P5M0=0x00;P5M1=0x00;/=/ 函數: void main(void)/ 描述: 主函數/=void main() / 主函數 SYS_Init(); DelayMS(100); UartInit(); / 初始化串口DelayUS(100); while (1) / 主循環 DelayMS(2000);/ 延時2秒 SendString("Everything is pos

8、sible _rn");/ 發送字符串 2. uart.c程序/*程序名稱：串口1通訊函數（晶振頻率18.432MHz） 功能說明: 串口1初始化,字符發送與字符串發送函數,波特率9600bps*/ #include "iap15w4k58s4.h"#include "intrins.h"void SendData(unsigned char ch);void SendString(char *s);void UartInit(void);/*-串口初始化-*/void UartInit(void)/9600bps18.432MHzPCON &

9、amp;= 0x7F;/波特率不倍速SCON = 0x50;/8位數據,可變波特率AUXR |= 0x40;/定時器1時鐘為Fosc,即1TAUXR &= 0xFE;/串口1選擇定時器1為波特率發生器TMOD &= 0x0F;/清除定時器1模式位TMOD |= 0x20;/設定定時器1為8位自動重裝方式TL1 = 0xC4; /設定定時初值TH1 = 0xC4;/設定定時器重裝值ET1 = 0;/禁止定時器1中斷TR1 = 1;/啟動定時器1/*-發送串口數據-*/void SendData(unsigned char ch) SBUF = ch; /寫數據到UART數據寄存器

10、while(TI = 0);TI = 0;/*-發送字符串-*/void SendString(char *s) while (*s) /檢測字符串結束標志 SendData(*s+); /發送當前字符 3.uart.h程序 #ifndef _UART_H_#define _UART_H_void SendData(unsigned char ch);void SendString(char *s);void UartInit(void);#endif4.delay.c程序/*程序名稱：延時函數(晶振頻率18.432MHz)功能說明: 延時毫秒與微秒*/#include "iap15

11、w4k58s4.h" / 單片機STC15F2K60S2頭文件,可以不再加入reg51.h#include <intrins.h> / 加入此頭文件后,可使用_nop_庫函數#include <stdio.h>void Delay1us()/18.432MHzunsigned char i;i = 2;while (-i);void Delay1ms()/18.432MHzunsigned char i, j;i = 18;j = 235;dowhile (-j); while (-i);void DelayMS(int t)while(t-)Delay1ms

12、();void DelayUS(int t)while(t-)Delay1us();5.delay.c 程序#ifndef _DELAY_H_#define _DELAY_H_void DelayUS(int t);void DelayMS(int t);#endif 二、任務2 擴展部分程序串口1中斷控制,串口控制單片機上的三只LED燈的開啟和關閉，串口1收到數據，如果數據為“turnonled1"、"turnonled2"、"turnonled3"對應LED點亮2秒后，再熄滅。（上一工程的主程序換成如下程序）Main.c/* 程序名稱：串口

13、1中斷控制測試（晶振頻率18.432MHz） 功能說明: 串口1收到數據，如果數據為“turnonled1"、"turnonled2"、"turnonled3"對應LED點亮2秒后，再熄滅。 波特率9600，數據位8，奇偶效驗無，停止位1，數據流控制無*/#include "iap15w4k58s4.h"#include <intrins.h> / 加入此頭文件后,可使用_nop_庫函數#include "delay.h" / 延時函數頭文件#include "uart.h"

14、; / 串行通信函數頭文件#include<string.h> #define Buf_Max 20 /串口數據緩存長度unsigned char Rec_BufBuf_Max; /串口數據緩存unsigned char i = 0; /綬存指針void CLR_Buf(void); /數據清零bit Hand(unsigned char *a); /對串口緩存數據進行識別,是否包含已知的命令sbit LED1 = P50; / 定義LED1為P5.0 sbit LED2 = P51;/ 定義LED2為P5.1sbit LED3 = P52;/ 定義LED3為P5.2/=/ 函數:

15、 void SYS_Init(void)/ 描述: 單片機端口初始化/=void SYS_Init()P0M0=0x20;P0M1=0x20;P1M0=0x3C;P1M1=0x3C;P2M0=0x00;P2M1=0x00;P3M0=0x00;P3M1=0x00;P4M0=0x00;P4M1=0x00;P5M0=0x00;P5M1=0x00;/=/ 函數: void main(void)/ 描述: 主函數/= void main() / 主函數 SYS_Init(); DelayMS(100); UartInit(); / 初始化串口DelayUS(100); ES=1; / 開串口1中斷 EA

16、=1; / 開總中斷LED1 = 1;SendString("Please enter your command:rn"); while (1) / 主循環 if(Hand("turnonled1")ES = 0; LED1 = 0;DelayMS(1000);DelayMS(1000);LED1 = 1;CLR_Buf();SendString("Command: Turn on LED1 has been executed!rn");ES = 1;else if(Hand("turnonled2")ES = 0

17、; LED2 = 0;DelayMS(1000);DelayMS(1000);LED2 = 1;CLR_Buf();SendString("Command: Turn on LED2 has been executed!rn");ES = 1;else if(Hand("turnonled3")ES = 0; LED3 = 0;DelayMS(1000);DelayMS(1000);LED3 = 1;CLR_Buf();SendString("Command: Turn on LED3 has been executed!rn");ES = 1; bit Hand(unsigned char *a) / 串口命令識別函數 if(strstr(Rec_Buf,a)!=NULL) return 1;elsereturn 0;void CLR_Buf(void) / 串口緩存清理unsigned char k; for(k=0;k<B