PC机与MCS-51单片机串行通信实现与解析

本文主要介绍了PC机与单片机之间的串行通信，特别是涉及到MCS-51单片机的串行接口使用和工作方式。文章涵盖了教学目标、工作任务、项目实践以及相关知识，旨在帮助学习者理解并实现单片机系统与PC机的通信功能。 【相关知识详解】 在MCS-51单片机中，串行口的工作方式由SM0和SM1两位选择位决定，它们定义了四种不同的工作模式，如下： 1. **工作方式0** (SM0 = 0, SM1 = 0): 此模式下，串行口作为同步移位寄存器，波特率为fOSC/12。在这种模式中，数据可以从外部输入或输出，主要用于简单的数据传输，例如与外部设备的同步通信。 2. **工作方式1** (SM0 = 0, SM1 = 1): 这是8位通用异步收发传输器(UART)模式，波特率可变，通过TI溢出率除以n来确定，其中n为16或32。在这种模式下，单片机可以与其他设备进行标准的UART通信。 3. **工作方式2** (SM0 = 1, SM1 = 0): 这是一种9位UART模式，波特率为fosc/n，其中n为32或64。这种模式增加了第9位，可以用于奇偶校验或扩展数据传输。 4. **工作方式3** (SM0 = 1, SM1 = 1): 同样是9位UART模式，波特率可变，通过TI溢出率除以n确定，n为16或32。与工作方式2类似，增加了第9位的灵活性。 【教学目标】 - 学习者需要理解MCS-51单片机的串行接口结构，包括硬件和软件层面。 - 掌握如何设置和使用MCS-51串行接口，进行数据的发送和接收。 - 学会MCS-51单片机串行通信的协议规范，包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位的设置。 - 理解串行通信程序的设计思路，能够编写相应的C语言程序来实现串行通信功能。 【工作任务】 - 设计并搭建一个基于AT89S52单片机的系统，该系统能接收PC机通过串行口发送的ASCII码，并在LCD1602显示器上显示。 - 系统还需要将接收到的ASCII码回传给PC机，以验证通信的正确性。 - 硬件部分包括AT89S52主控模块、LCD显示模块和串行口通信模块，软件部分则涉及主程序、中断服务子程序和LCD显示子程序的编写。 【项目实践】 - 总体设计中，单片机系统由硬件和软件协同工作，硬件部分负责数据的显示，软件部分负责数据处理和控制。 - 系统软件采用模块化设计，包括主程序、串口接收发送中断子程序和LCD显示子程序。中断子程序用于处理串行口的数据交换，而LCD显示子程序则负责在LCD屏幕上显示接收到的信息。 - 在发送过程中，数据从累加器A传送到串行发送缓冲器SBUF，硬件会自动添加起始位和停止位，以及可能的奇偶校验位。 通过以上学习和实践，学生将能够熟练地实现单片机与PC机之间的串行通信，这在嵌入式系统开发、物联网设备和工业自动化等领域具有广泛的应用价值。