51单片机与电脑串口通信C语言实现及代码示例

"51单片机通过串口与计算机进行C语言编程的通信示例" 在嵌入式系统开发中，51单片机是一种常见的微控制器，它以其简单的结构和广泛的可用性而被广泛应用。本文档提供的是51单片机与计算机之间进行串行通信的C语言程序实例。串口通信是单片机与外部设备（如电脑）交互的一种基本方式，常用于数据传输、调试或控制等任务。 1. **串口通信基础知识** - 串口通信是按照位（bit）进行数据传输的，通常采用异步通信方式，即数据帧包含起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。 - 51单片机的串口由SCON（串行控制寄存器）、SBUF（串行数据缓冲区）、T1（定时器1）等组成，用于实现串行通信。 2. **初始化串口通信** - 在代码中，`init_serialcom()`函数用于初始化串口通信设置。SCON寄存器设置为0x50，配置为8位UART模式，1位停止位，无奇偶校验。同时，TMOD设置为模式2，用于定时器1，PCON中的SMOD位设为1以提高波特率。TH1设置为特定值，以得到期望的波特率，例如这里的19200bps。最后开启中断和定时器1。 3. **发送和接收数据** - `send_char_com()`函数用于发送字符到串口。当发送完成标志TI为0时，将字符写入SBUF，然后等待发送中断标志TI被硬件自动清除。 - 中断服务子程序`serial()`在串口接收中断4发生时执行，读取接收到的字符并置读取标志read_flag为1，表明有新数据到达。 4. **波特率设置** - 波特率的计算依赖于系统时钟频率。例如，第二个程序中，系统时钟频率XTAL设定为11.0592MHz，而波特率设定为9600bps。计算TH1和TL1的值以得到适当的波特率分频系数。 5. **中断和事件处理** - 通过设置中断使能寄存器IE，可以启用串行中断。当RI（接收中断标志）或TI（发送中断标志）被设置时，相应的中断服务子程序会被调用。 - 在主循环中，程序会检查read_flag，当有新数据时，读取并处理该数据，然后将数据回传给计算机。 6. **编程注意事项** - 为了确保串口通信的正确性，必须精确计算和设置波特率分频系数，以匹配发送和接收端的波特率。 - 在实际应用中，可能需要考虑错误检测和纠正机制，例如奇偶校验或CRC校验。 - 当通信距离较远或干扰较大时，可能需要使用RS-232等电平转换电路来改善信号质量。 7. **代码优化和扩展** - 在多线程或实时系统中，可能需要考虑串口读写操作的同步机制，防止数据丢失或混乱。 - 可以扩展程序以支持更复杂的协议，如ASCII或二进制数据包，甚至TCP/IP协议栈，以便接入网络。 通过这些基本的串口通信程序，开发者可以了解如何在51单片机上实现与计算机的数据交换，并以此为基础进行更复杂的应用开发。