实验七单片机串口通信

1、实 验 七 串口通信实验【实验目的】1、理解单片机串行口的工作原理；2、学习使用单片机的TXD、RXD口；3、学习PC机的串口通讯原理。【实验内容】 任务：1.单片机与电脑串口通讯，将单片机与电脑相连，借助串口调试助手，单片机发送“Everything is possible _”。2.串口调试助手中输入“turnonled1 ”、 “turnonled2 ”、 “turnonled3 ”中一个，相应的led点亮，单片机再发送“Turn on LED1 has been executed!”消息提示输入下一个需要点亮的灯。通讯波特率：9600bps，信息格式：无校验位8个数据位1个停止位，传送

2、方式，单片机采用中断方式接收信息。原理：串行口控制寄存器SCON的格式如下： SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 T1 RISM0、SM1：由软件置位或清零，用于选择串行口四种工作方式。SM2：多机通信控制位。在方式2和方式3中，如SM2=1，则接收到的第9位数据(RB8)为0时不启动接收中断标志RI(即RI=0)，并且将接收到的前8位数据丢弃；RB8为1时，才将接收到的前8位数据送入SBUF，并置位RI，产生中断请求。当SM2=0时，则不论第9位数据为0或1，都将前8位数据装入SBUF中，并产生中断请求。在方式0时，SM2必须为0。REN：允许串行接收控制位。若REN=0，则禁止

3、接收；REN=1，则允许接收，该位由软件置位或复位。TB8：发送数据D8位。在方式2和方式3时，TB8为所要发送的第9位数据。在多机通信中，以TB8位的状态表示主机发送的是地址还是数据：TB8=0为数据，TB8=1为地址；也可用作数据的奇偶校验位。该位由软件置位或复位。RB8：接收数据D8位。在方式2和方式3时，接收到的第9位数据，可作为奇偶校验位或地址帧或数据帧的标志。方式1时，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。在方式0时，不使用RB8位。TI：发送中断标志位。在方式0时，当发送数据第8位结束后，或在其它方式发送停止位后，由内部硬件使TI置位，向CPU请求中断。CPU在响应中断后，必须

4、用软件清零。此外，TI也可供查询使用。RI：接收中断标志位。在方式0时，当接收数据的第8位结束后，或在其它方式接收到停止位的中间由内部硬件使RI置位，向CPU请求中断。同样，在CPU响应中断后，也必须用软件清零。RI也可供查询使用。电源控制寄存器PCON的格式如下：SMOD-CF1CF0PDIDLPCON的最高位SMOD是串行口波特率系数控制位。SMOD=1时，波特率增大一倍。其余各位与串行口无关。波特率设置：串行口的4种工作方式对应着三种波特率模式。对于方式0，波特率是固定的，为fosc/12。对于方式2，波特率由振荡频率fosc和SMOD(PCON.7)所决定。其对应公式为波特率=2SMO

5、D×fosc/64。当SMOD=0时，波特率为fosc/64；当SMOD=1时，波特率为fosc/32。对于方式1和方式3，波特率由定时器/计数器T1的溢出率和SMOD决定，即由下式确定：波特率=2SMOD×定时器/计数器T1溢出率/32鉴于8051单片机输入、输出电平均为TTL/CMOS电平，而计算机配置的是RS232标准串行接口，使用的是RS232标准电平（逻辑0：+3V+15V,逻辑1：约-3V-15V），二者的电气规范不一致，因此要完成PC机与单片机的数据通讯，必须进行电平转换。实验参考程序：一、任务11.main.c程序/*程序名称：串口发送数据（晶振频率18.4

6、32MHz） 功能说明: 通过串口1发送“Everything is possible!” 波特率9600，数据位8，奇偶效验无，停止位1，数据流控制无 */#include "iap15w4k58s4.h" #include <intrins.h> / 加入此头文件后,可使用_nop_库函数#include "delay.h" / 延时函数头文件#include "uart.h" / 串行通信函数头文件/=/ 函数: void SYS_Init(void)/ 描述: 单片机端口初始化/=void SYS_Init()P0

7、M0=0x20;P0M1=0x20;P1M0=0x3C;P1M1=0x3C;P2M0=0x00;P2M1=0x00;P3M0=0x00;P3M1=0x00;P4M0=0x00;P4M1=0x00;P5M0=0x00;P5M1=0x00;/=/ 函数: void main(void)/ 描述: 主函数/=void main() / 主函数 SYS_Init(); DelayMS(100); UartInit(); / 初始化串口DelayUS(100); while (1) / 主循环 DelayMS(2000);/ 延时2秒 SendString("Everything is pos

8、sible _rn");/ 发送字符串 2. uart.c程序/*程序名称：串口1通讯函数（晶振频率18.432MHz） 功能说明: 串口1初始化,字符发送与字符串发送函数,波特率9600bps*/ #include "iap15w4k58s4.h"#include "intrins.h"void SendData(unsigned char ch);void SendString(char *s);void UartInit(void);/*-串口初始化-*/void UartInit(void)/9600bps18.432MHzPCON &

9、amp;= 0x7F;/波特率不倍速SCON = 0x50;/8位数据,可变波特率AUXR |= 0x40;/定时器1时钟为Fosc,即1TAUXR &= 0xFE;/串口1选择定时器1为波特率发生器TMOD &= 0x0F;/清除定时器1模式位TMOD |= 0x20;/设定定时器1为8位自动重装方式TL1 = 0xC4; /设定定时初值TH1 = 0xC4;/设定定时器重装值ET1 = 0;/禁止定时器1中断TR1 = 1;/启动定时器1/*-发送串口数据-*/void SendData(unsigned char ch) SBUF = ch; /写数据到UART数据寄存器

10、while(TI = 0);TI = 0;/*-发送字符串-*/void SendString(char *s) while (*s) /检测字符串结束标志 SendData(*s+); /发送当前字符 3.uart.h程序 #ifndef _UART_H_#define _UART_H_void SendData(unsigned char ch);void SendString(char *s);void UartInit(void);#endif4.delay.c程序/*程序名称：延时函数(晶振频率18.432MHz)功能说明: 延时毫秒与微秒*/#include "iap15

11、w4k58s4.h" / 单片机STC15F2K60S2头文件,可以不再加入reg51.h#include <intrins.h> / 加入此头文件后,可使用_nop_库函数#include <stdio.h>void Delay1us()/18.432MHzunsigned char i;i = 2;while (-i);void Delay1ms()/18.432MHzunsigned char i, j;i = 18;j = 235;dowhile (-j); while (-i);void DelayMS(int t)while(t-)Delay1ms

12、();void DelayUS(int t)while(t-)Delay1us();5.delay.c 程序#ifndef _DELAY_H_#define _DELAY_H_void DelayUS(int t);void DelayMS(int t);#endif 二、任务2 扩展部分程序串口1中断控制,串口控制单片机上的三只LED灯的开启和关闭，串口1收到数据，如果数据为“turnonled1"、"turnonled2"、"turnonled3"对应LED点亮2秒后，再熄灭。（上一工程的主程序换成如下程序）Main.c/* 程序名称：串口

13、1中断控制测试（晶振频率18.432MHz） 功能说明: 串口1收到数据，如果数据为“turnonled1"、"turnonled2"、"turnonled3"对应LED点亮2秒后，再熄灭。 波特率9600，数据位8，奇偶效验无，停止位1，数据流控制无*/#include "iap15w4k58s4.h"#include <intrins.h> / 加入此头文件后,可使用_nop_库函数#include "delay.h" / 延时函数头文件#include "uart.h"

14、; / 串行通信函数头文件#include<string.h> #define Buf_Max 20 /串口数据缓存长度unsigned char Rec_BufBuf_Max; /串口数据缓存unsigned char i = 0; /绶存指针void CLR_Buf(void); /数据清零bit Hand(unsigned char *a); /对串口缓存数据进行识别,是否包含已知的命令sbit LED1 = P50; / 定义LED1为P5.0 sbit LED2 = P51;/ 定义LED2为P5.1sbit LED3 = P52;/ 定义LED3为P5.2/=/ 函数:

15、 void SYS_Init(void)/ 描述: 单片机端口初始化/=void SYS_Init()P0M0=0x20;P0M1=0x20;P1M0=0x3C;P1M1=0x3C;P2M0=0x00;P2M1=0x00;P3M0=0x00;P3M1=0x00;P4M0=0x00;P4M1=0x00;P5M0=0x00;P5M1=0x00;/=/ 函数: void main(void)/ 描述: 主函数/= void main() / 主函数 SYS_Init(); DelayMS(100); UartInit(); / 初始化串口DelayUS(100); ES=1; / 开串口1中断 EA

16、=1; / 开总中断LED1 = 1;SendString("Please enter your command:rn"); while (1) / 主循环 if(Hand("turnonled1")ES = 0; LED1 = 0;DelayMS(1000);DelayMS(1000);LED1 = 1;CLR_Buf();SendString("Command: Turn on LED1 has been executed!rn");ES = 1;else if(Hand("turnonled2")ES = 0

17、; LED2 = 0;DelayMS(1000);DelayMS(1000);LED2 = 1;CLR_Buf();SendString("Command: Turn on LED2 has been executed!rn");ES = 1;else if(Hand("turnonled3")ES = 0; LED3 = 0;DelayMS(1000);DelayMS(1000);LED3 = 1;CLR_Buf();SendString("Command: Turn on LED3 has been executed!rn");ES = 1; bit Hand(unsigned char *a) / 串口命令识别函数 if(strstr(Rec_Buf,a)!=NULL) return 1;elsereturn 0;void CLR_Buf(void) / 串口缓存清理unsigned char k; for(k=0;k<B