89C51单片机I/O口模拟串口通信实现

"这篇文章主要介绍了如何使用89C2051单片机的普通I/O口模拟串行通信，特别是在需要多个串行接口而单片机自带的UART接口有限或者没有的情况下。作者提出了一种无需扩展额外USART芯片的解决方案，以实现与多个串行接口设备的通信。" 在单片机应用中，尤其是MCS51和PIC系列，通常只配备一个或没有UART（通用异步收发传输器）接口，这限制了多机通信的能力。当需要与多个设备进行串行通信时，传统方法是扩展8251或8250这类USART芯片，但这会消耗宝贵的I/O资源。文章提出了一种创新方法，利用89C2051单片机的普通I/O口模拟串行通信，可以在最小化系统配置下实现与两个或更多串行接口设备的通信。 串行接口有异步和同步两种基本通信方式。异步通信是最常见的一种，它采用起始位、数据位、奇偶校验位（可选）和停止位组成的帧格式。起始位为低电平，数据位通常为7或8位，第8位可作为奇偶校验位，停止位为高电平，表示通信结束。波特率定义了每秒传输的数据位数，通过计算每位数据的传输时间，可以精确控制I/O口模拟串行通信的时序。 硬件实现方面，89C51单片机的P1.0口用于模拟发送，P1.1口模拟接收。为了兼容RS232标准，需要进行电平转换，这里使用了MAX232芯片，它能在+5V电源下实现TTL电平到RS232电平的转换。这样的接口电路使得89C51能够与PC机的RS232串行口进行通信。 在软件设计上，89C51的P1.0和P1.1口需要通过精确的定时和状态控制来模拟串行通信的发送和接收过程。这包括对波特率的精确控制，以及确保正确地发送起始位、数据位、校验位和停止位。通过编程实现这些功能，单片机就能模拟出串行通信协议，从而在不增加额外硬件的情况下扩展串行通信能力。 这种模拟串行通信的方法提供了一种经济且有效的解决途径，尤其是在资源有限的嵌入式系统中，可以避免因扩展额外的串行通信接口芯片而带来的成本和空间问题。通过细致的硬件设计和软件编程，89C2051单片机能够实现与多个串行设备的高效通信。