C51编程：单片机与PC串口通信实验

"实验单片机与PC机串口通信，通过C51编程实现单片机与PC机之间的数据交互，适用于单片机调试。实验要求掌握串行接口SCON和PCON寄存器，理解串行口工作方式及波特率设定。实验任务包括接收并显示PC发送的字符，同时回发给PC，单片机采用串口中断处理接收，查询方式回发。实验使用软件包括KEIL、VSPDXP5虚拟串口软件、串口调试助手和Proteus。" 在单片机与PC机的串口通信中，串行接口（Serial Communication Interface, SCON）是关键组件，它负责管理单片机的串行数据传输。SCON寄存器包含了控制和状态位，例如SM0和SM1用于设定串行口的工作方式，TI和RI用于指示发送和接收的状态。在这个实验中，SCON寄存器被设置为模式2（0x50），在这种模式下，串行口使用8位UART（通用异步收发传输器）通信，自动清除TI标志，适合中断驱动的通信。 PCON寄存器则是另一个重要的特殊功能寄存器，主要用于控制电源模式和波特率倍增。在串口通信中，如果需要调整波特率，可以通过设置PCON寄存器中的SMOD位来实现。在这个实验中，虽然没有明确提及PCON寄存器的设置，但在实际应用中，波特率的计算和设置通常会涉及到PCON。 串行口的工作方式有四种，分别是方式0、1、2和3，每种方式有不同的特性。方式0和1是同步移位寄存器模式，而方式2和3是UART模式，支持异步通信。在这个实验中，选择了方式2，即8位UART，适合大多数串口通信应用。 波特率（Bondrate）是串口通信中数据传输速率的重要参数，它决定了每秒传输的位数。在51系列单片机中，波特率通常是通过调整定时器1的初值来设定的。在这个实验中，通过设置TH1和TL1寄存器的值来设定波特率为9600bps。 实验任务的实现过程中，单片机通过串口中断接收PC机发送的字符，中断服务子程序负责处理接收的数据，并将其显示在数码管上。同时，主程序通过查询方式将接收到的字符回发给PC机。KEIL是常用的51单片机开发环境，VSPDXP5虚拟串口软件用于创建虚拟串口，使得PC可以直接与模拟的串口通信，串口调试助手则用于查看和发送串行数据，而Proteus则是一个强大的硬件仿真工具，可以验证整个系统的设计和功能。 在程序代码中，`TMOD`寄存器被设置为0X20，意味着定时器1工作在模式2，为波特率发生器提供计数。`TH1`和`TL1`被初始化为0XFD，根据晶振频率和波特率公式计算得到，用于产生9600bps的波特率。`SCON`设置为0X50，使能串口中断并设置为方式2。`EA`和`ES`的设置允许全局中断和串行中断。 这个实验旨在让学习者熟悉单片机串口通信的基本原理和实践操作，包括配置寄存器、设置波特率、处理串行中断以及数据的发送和接收。通过这样的实践，能够提升对单片机串口通信的理解，为后续的项目开发打下坚实基础。