89C51单片机模拟串行通信实现与硬件电路解析

"本文介绍了如何使用89C51单片机的I/O口模拟串行通信，以应对在多机通信系统中需要多个串行接口的情况。通常的解决方法是扩展USART芯片，但会占用更多I/O资源。文章讨论了串行接口的基本通信方式，包括异步通信的帧格式，并提供了波特率的计算方法。此外，还简述了89C51单片机的特性，它是基于MCS-51指令集的微处理器，内含FPEROM并兼容工业标准。" 在单片机应用系统中，特别是多机通信系统，有时需要多个串行接口进行数据传输。然而，像MCS51和PIC系列的常见单片机往往只有一个UART（通用异步收发传输器）接口，或者根本没有。在这种情况下，一般会通过扩展如8251或8250这样的USART芯片来增加串行通信接口，但这会额外消耗单片机的I/O资源。 89C51是Intel公司的MCS51系列单片机之一，具有闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM），能进行多次擦写操作。它是一款低电压、高性能的8位CMOS微处理器，设计上与MCS-51指令集兼容，使得开发更加便捷。将CPU和存储器集成在一个芯片上，提高了系统的紧凑性和效率。 串行通信有两种基本方式：同步和异步。本文主要讨论了异步通信，这种通信方式采用起始位和停止位来标记数据的开始和结束。一个典型的异步帧格式包括1个起始位（低电平）、7或8位数据、1个奇偶校验位（如果使用的话）以及1或2个停止位（高电平）。波特率决定了每秒钟传输的数据位数，例如，1200波特的波特率意味着每秒可以传输120个字节，每个位的传输时间是0.833毫秒。如果波特率提高到9600波特，位传输时间则缩短为0.104毫秒。 在实现89C51的I/O口模拟串行通信时，可以通过软件编程控制I/O端口的状态，模拟出串行通信所需的时序，从而在不扩展硬件的情况下增加串行接口的数量。这种方法虽然增加了软件的复杂性，但节省了宝贵的硬件资源，特别是在资源受限的嵌入式系统中。 89C51单片机的I/O口模拟串行通信是解决多接口需求的一种有效策略，同时对串行通信的基本原理和89C51单片机的特性有深入理解是实现这一功能的关键。通过灵活运用单片机的内部资源，开发者可以在有限的硬件条件下实现更复杂的通信系统设计。