单片机串口设计与调试实验报告

"该实验报告详细介绍了单片机串口的设计与调试过程，主要涉及单片机的串行通信、微机原理、汇编语言编程以及实验操作步骤。实验通过使用Proteus软件进行电路设计，并利用Keil进行程序编写，实现了串口数据的自环回传输，验证了串口通信的正确性。" 在单片机系统中，串口通信是一种常用的数据传输方式，它利用较少的信号线（通常为两根）即可实现双向通信，非常适合于远距离或低功耗的应用场景。在这个实验中，学生需要掌握单片机的串行接口工作原理，包括设置串口的工作模式、波特率以及中断处理。 实验内容涉及以下几个关键知识点： 1. 串口工作模式设置：在程序中，串口被设置为工作模式1（Mode 1），这是8位UART（通用异步收发传输器）模式，允许全双工通信。通过设置SCON寄存器（Serial Control Register）的SM0和SM1位，可以选择不同的工作模式。 2. 波特率配置：为了实现9600bps的波特率，程序中设置了定时器1（Timer 1）为模式2（Mode 2），并对其初值进行了设定。定时器1在模式2下作为波特率发生器，其溢出率是晶振频率的1/2。通过调整TH1寄存器的值，可以改变定时器的溢出时间，从而调整波特率。 3. 中断处理：在串口通信中，中断机制用于处理接收和发送数据。程序中的RI位（Receive Interrupt Flag）被用来指示接收完成，当RI为1时，表明接收缓冲区SBUF中有新的数据。通过检测RI状态并清除中断标志，可以确保数据的正常接收和处理。 4. 数据传输：实验中，数据从P2口输入，通过串口发送出去，然后由串口接收并传回P0口，使LED状态发生变化，以此验证串行通信的有效性。P2口的状态决定了P0口LED的亮灭，这展示了串行通信的数据传输能力。 5. 程序流程：程序从0地址开始执行，首先设置串口模式和波特率，然后启动定时器1，接着设置P2口为输入，进入主循环。在主循环中，不断读取P2口的状态并将其发送到串口，等待中断发生。当RI中断发生时，清除中断标志，将接收到的数据送至P0口。 通过这个实验，学生能够深入理解单片机串口通信的硬件和软件配置，以及如何在实际应用中实现数据的发送和接收。同时，实验也锻炼了学生的动手能力和问题解决能力，对于理解和运用汇编语言编程具有重要作用。