单片机实验二2012030050025夏云

电子科技大学实验报告课程名称：MCS-51单片机原理、系统设计与应用实验项目：实验二单片机串行口应用学生姓名：夏云学号：2012030050025指导老师：龚光珍实验地点：211科技大楼607实验时间：2015年5月23号19:00-21:00一、实验原理1.51单片机的串口工作原理51单片机是一个全双工串行口，有四种工作方式方式0—同步移位寄存器方式：数据收发信号线；TXD：输出时钟。

主要用作单片机的输入输出口的扩展，并不是UART。

方式1~2—通用异步收发器方式，RXD：接受信号线，TXD:发送信号线本实验采用方式1（8位UART，波特率可变），波特率采用57600。

2.定时/计数器设置串行口可以选择使用T1 或T2 溢出作为波特率基准，如：选择T1 溢出。

定时/计数器工作方式中只有方式 2 可以用作波特率发生器。

因此TH1、TL1 初始值均为0XFF。

3.启动串口数据接收与发送的控制(1)启动发送对 SBUF 执行写入命令，即可启动串行口发送。

如：MOV SBUF,#55H 或SBUF=0X55;数据成功发送后，TI=1(2)启动接收当同时满足RI=0, REN=1 时，启动接收，数据成功接收后，RI=1可通过对TI、RI 的查询或使能中断，判别数据是否发送完或接收到。

通信数据传输格式组成通信的双方除了约定传输速率（波特率）外，还需要约定数据的传输格式。

本文档约定的数据传输格式为：0X7E 数据1 数据2 …… 数据m 0X7E其中：0X7E——标志数据包的起始和结束有效数据——数据1 数据2 ……. 数据m 若有效数据中出现0X7E，应进行扩展处理，如：将0X7E 变换成0XFF0X01 若有效数据中出现0XFF，则变换成0XFF 0X02若发方需要发送的有效数据包为：0X01 0X02 0X03 0X07 0X7E 0X01 0XFF 0X10，共8个字节，则扩展处理后发送的数据包为：0X7E 0X01 0X02 0X03 0X07 0XFF 0X01 0X01 0XFF 0X020X10 0X7E，共12 个字节。

每个字节用串行口以帧为单位发送。

当接收到数据包：0X7E 0X01 0X02 0X03 0X07 0XFF 0X01 0X010XFF 0X020X10 0X7E，去除扩展的数据，还原成原始有效数据。

二、实验内容1.确定串口通信的波特率2.计算定时器初始值3.编写串口接收程序、处理程序和发送程序三、实验过程1.学习51单片机的串口工作原理2.接收源程序分析3.熟悉使用串口调试器4.改进程序以增加功能四、程序流程1.实验程序#include <reg51.h>unsigned char data Rcv_buf[30]; //串口接收数据存放数组unsigned char data Rcv_len; //串口接收数据长度unsigned char data Proc_buf[30];//处理后数据存放数组unsigned char data Proc_len; //处理后数据长度unsigned char data Send_cnt;bit Is_7e; //是否收到第一个0X7E标志；1——收到，0——未收到bit Is_ff; //是否收到0XFF，1——收到，0——未收到bit Rcv_ok; //串口接收完数据包标志；1——接收完，0——未接收完bit Rcv_err; //接收数据错误bit Last_send; //标志数据是否发至PC，1——待发，0——已发void Init(void);void Process_dat(void);void main(){Rcv_ok=0;Rcv_err=0;Is_7e=0;Is_ff=0;Last_send=0;Rcv_len=0;Send_cnt=0;Init();REN=1;P2=0XFF;while(1){while(!Rcv_ok) ; //等待接收完一个数据包Process_dat();//数据包处理（转存以接收下一包数据）Rcv_len=0;if(!Last_send){Last_send=1; //标志该数据包未发送完Send_cnt=0;TI=1; //强制进入中断，进行数据的串口发送}}}void Init(){SCON=0X60; //方式1，收到停止位，RI=1PCON=0X80; //SMOD=1;TMOD=0X20; //自动重装载方式TH1=0XFF; //波特率57600bpsTL1=0XFF;TR1=1; //启动定时/计数器1EA=1; //开中断ES=1; //允许串行口中断}void Int_serial() interrupt 4{unsigned char data dat_tmp;if (TI){TI=0;if (Send_cnt<Proc_len)SBUF=Proc_buf[Send_cnt++];else{ Last_send=0;TI=0;}}if (RI){dat_tmp=SBUF;RI=0;if (!Rcv_ok) //数据处理完后，才允许接收下一个数据包{if (dat_tmp==0x7E){if (Is_7e){Rcv_ok=1;Is_7e=0;P2=0XFE;}else Is_7e=1;}else if (dat_tmp==0xFF){if (Is_ff) Rcv_err=1;else Is_ff=1;}else if (Is_ff){Is_ff=0;if (dat_tmp==0x01) Rcv_buf[Rcv_len++]=0X7E;else if(dat_tmp==0x02) Rcv_buf[Rcv_len++]=0xFF;elseRcv_err=1;}else if(Is_7e)Rcv_buf[Rcv_len++]=dat_tmp;else ;}}}void Process_dat(){unsigned char data i;for (i=0;i<Rcv_len;i++){Proc_buf[i]=Rcv_buf[i];Proc_len+=1;}Rcv_ok=0;}2.实验中遇到的问题与解决方法1)实验时所用的二字节累加和校验方式原来没有遇到过，实验中也没有看到前面的原理有说明，导致对二字节累加和校验方式的工作步骤不清楚解决方法：通过对实验程序的反复研究分析，弄懂了二字节累加和校验方式的具体工作原理2)程序最终做好了，编译无误，却出现了输出的数据个数越加越多的现象解决方法;找程序中的错误，反复检验自己的实验程序，方向无误，找老师给的源程序，发现错误，在每次输出完成之后Send_cnt的值没有归0，导致输出长度一直增加，应该使其每次输出后Send_cnt=0，在试验程序相应位置插入Send_cnt=0。

五、实验分析及实验结果1.分析串口中断服务程序中接收部分的流程答：if (RI){ dat_tmp=SBUF;RI=0;if (!Rcv_ok) //数据处理完后，才允许接收下一个数据包{ if (dat_tmp==0x7E) //判断接收到的数据是否为0x7E{ if (Is_7e) //判断是否收到的是第一个0X7E{ Rcv_ok=1; // Rcv_ok=1;表示正在接收数据中Is_7e=0; //将接收到数据为0x7E的标志置为0P2=0XFE; } //elseIs_7e=1;} //收到的不是第一个0X7E，将Is_7e=1elseif (dat_tmp==0xFF) // 判断输入数据是否0xFF{ if (Is_ff) Rcv_err=1; //如果Is_ff一开始为1，则输出错误else Is_ff=1;} //收到一个0xFF，Is_ff=1;else if (Is_ff)//如果当前输入不为0xFF，判断上一个输入是不是0xFF {Is_ff=0; //将Is_ff置为0;if (dat_tmp==0x01)Rcv_buf[Rcv_len++]=0X7E;//若当前输入为0x01，则输出为0x7E else if(dat_tmp==0x02) //Rcv_buf[Rcv_len++]=0xFF;//若当前输入为0x02，则输出为0xFF elseRcv_err=1;} //若当前输入不为0x01或0x02，则输出错误else if(Is_7e)Rcv_buf[Rcv_len++]=dat_tmp;//若接收到两个OX7E，则数据传输完成else ;}//如果输入的数据不是0X7E,OXFF OXO1,OXFF OXO2,则程序继续}}总的流程：判断输入的数据，若输入为第一个OX7E，则开始接收数据；若输入为第二个OX7E，则程序接收完毕；接收程序中，若接收到OXFF，则判断接下来接收的数据，若下一个接收数据为OXO1，则0XFF 0X01输出0X7E,若接收数据为OXFF OXO2，则输出为OXFF；接收数据过程中，接收到其他数据，则输出原输入数据。

2.分析串口中断服务程序中数据的接收与指令RI=0在程序中的位置是否有关？答;有关六、心得体会1.学到了很多书本上没有的知识，意识到理论与实际结合的必要性2.改进程序的前提是要读懂他的程序，而且要意识到源程序不一定是百分百正确的。