汇编语言实现串口通信PC和单片机间范本模板.docx
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汇编语言实现串口通信PC和单片机间范本模板
8.用C语言或汇编语言实现串口通信（PC和单片机间）
上位机和下位机的主从工作方式为工业控制及自动控制系统所采用.由于PC机分析能力强、处理速度更快及单片机使用灵活方便等特点，所以一般都将PC
机作为上位机，单片机作为下位机，二者通过RS—232或者RS-485接收、发送数据和传送指令.单片机可单独处理数据和控制任务，同时也将数据传送给PC机，由PC机对这些数据进行处理或显示
1硬件电路的设计
MCS-51单片机有一个全双工的串行通讯口UART，利用其RXD和TXD与外界进行通信，其内部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF,可同时发送和接收数据。
所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯.单片机串口有3条引线:
TXD（发送数据）,RXD（接收数据）和GND（信号地）。
因此在通信距离较短时可采用零MODEM方式，简单三连线结构。
IBM—PC机有两个标准的RS—232串行口，其电平采用的是EIA电平，而MCS-51单片机的串行通信是由TXD（发送数据）和RXD（接收数据）来进行全双工通信的，它们的电平是TTL电平;为了PC机与MCS-51机之间能可靠地进行串行通信，需要用电平转换芯片，可以采用MAXIM公司生产的专用芯片MAX232进行转换。
电路如图1所示。
硬件连接时，可从MAX232中的2路发送器和接收器中任选一路，只要注意发送与接收的引脚对应关系即可。
接口电路如图3.5所示。
总体设计按照整体设计思路方案绘制原理图如下所示：
2系统软件设计
软件设计分上位机软件设计和下位机软件设计。
这两部分虽然在不同的机器上编写和运行，但它们要做的工作是对应的：
一个发送，另一个接收。
为了保证数据通信的可靠性，要制定通信协议,然后各自根据协议分别编制程序。
现约定通信协议如下：
PC机和单片机都可以发送和接收。
上位机和下位机均采用查询方式发送控字符和数据、中断方式接收控制字符和数据。
采用RS-232串口异步通信，
１ 上位PC机与下位单片机异步串行通信的通信协议
为了保证可靠的通信，必须有一套完善的通信协议。
分布式控制系统中的每台单片机均有唯一的番号。
通信开始时，先由ＰＣ机呼叫被叫单片机的番号，单片机在接收到微机的呼叫后，首先判断是不是自己的番号，如果是，则发送呼叫应答信号，否则不予理睬。
微机在接收到呼叫应答信号之后,将向单片机发出通信命令字符串。
以下是上位ＰＣ机协议的格式：
单片机号
单片机号
命令码
命令码
停止标志
其中，单片机号代表现场第几台单片机,占用１个字节，发送两次的目的是为了防止干扰；命令码则代表上位机向下位机发布的工作命令，它也占用１个字节,发送两次的目的也是为了防止干扰。
而停止标志则表明一次命令发送完毕。
使用时可依据该标志判断上位机的命令是否发送完毕.
下位机协议格式如下：
数据块
校验位
该格式中,数据块为下位机上传到上位ＰＣ机的数据。
校验位则用于ＰＣ机对收到的数据进行奇偶校验（占１个字节）。
校验正确后，可将数据写入内存,否则发出数据传输错误信息，以要求单片机重新传输数据。
另外，作为一个完整的通信协议，只有上述约定还不够，还必须在发送和接收数据的时间间隔上加以限制.否则,很可能由于某些原因而造成无限制的等待对方应答，使整个系统处于工作不正常状态，或者延误其它动作的处理。
具体时间限制可根据通信内容、ＣＰＵ处理速度,再加上适当的余量来确定。
2单片机通信程序设计
单片机的数据通信由串行口完成,定时器T1作为波特率发生器，其波特率要与PC机一致。
数据的传送格式为1位起始位、8位数据位和1位停止位.采用中断方式发送和接收数据，定时器T1设置为工作工作模式2，串行口设置为工作方式3，由第9位判断停止。
具体的程序流程图见下。
①单片机中断方式接收程序
当PC机不发送任何数据的时候，从机单片机始终处于等待状态（P.）,直到PC机发送数据过来。
由于PC机在发送有效数据之前会加一个开始符（FFH）,在有效数据之后会加一个开始符（7FH），所以单片机接收到主机发送来的FFH之后，置RAM存贮单元的初始地址30H单元，用来放紧接着接收的数据，程序中还用了一个计数器COUNTER来计接收到的数据位数，直到接收到7FH为止。
单片机接收主程序MAIN及中断服务程序STR清单如下：
COUNTEREQU40H
POINTEQU41H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0023H
LJMPSRT
MAIN:
MOVSP,＃60H
MOVTMOD，#20H;定时器T1的方式2
MOVPCON，#00H；串行口波特率控制位
MOVTH1,＃0F4H;2400Kb/s
MOVTL1,#0F4H
MOV30H，#15
MOVCOUNTER,#1
MOVR0，#30H；接收数据存放区
MOVR1，#30H
SETBTR1；开始计数
CLRET1；清定时中断
MOVSCON，＃50H;串行口控制寄存器给值
SETBEA；开总中断
SETBES；开串行口中断
MOVIP,#10H
MAIN1：
ACALLDISP
SJMPMAIN1
SRT:
PUSHACC
PUSH01H
JBCRI，GET
SJMPEXIT
GET:
MOVA,SBUF
CJNEA，#0FFH，GET1;判断是否为开始字符，不是跳GET1放数据存贮
MOVR0,#30H；是开始符就置存贮区首地址30H，计数器清0并跳出中断
MOVCOUNTER，＃0
SJMPEXIT
GET1：
CJNEA,＃07FH，GET2判断是否为结束符,不是跳GET2放数据存贮区
MOVR5,COUNTER；是结束符,放发送缓存区开始字符
INCR5
MOVPOINT，#30H
MOVSBUF,＃255
SJMPEXIT
GET2：
MOV＠R0，A
INCR0
INCCOUNTER
EXIT:
POP01H
POPACC
RETI
②单片机中断方式发送程序
由于本次设计的系统要实现的功能是将PC机送到单片机的数据回送到PC机，所以单片机要在接收完PC机数据后立即将数据回送到PC机。
也就是说要将RAM存贮单元的初始地址30H单元内数据逐一发送出去.程序框图见下。
单片机发送主程序MAIN及中断服务程序SEND清单如下：
COUNTEREQU40H
POINTEQU41H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0023H
LJMPSRT
MAIN：
MOVSP,＃60H
MOVTMOD，＃20H;定时器T1的方式2
MOVPCON，＃00H；串行口波特率控制位
MOVTH1，#0F4H；2400Kb/s
MOVTL1,＃0F4H
MOV30H，#15
MOVCOUNTER,#1
MOVR0,＃30H；接收数据存放区
MOVR1,＃30H
SETBTR1;开始计数
CLRET1;清定时中断
MOVSCON,＃50H;串行口控制寄存器给值
SETBEA；开总中断
SETBES；开串行口中断
MOVIP，#10H
MAIN1:
ACALLDISP
SJMPMAIN1
SRT：
PUSHACC
PUSH01H
JBCRI,GET;判断是否为接收，是跳GET接收程序,否执行发送程序
CLRTI
DJNZR5，SEND1
SJMPEXIT
SEND1:
MOVR1,POINT
MOVA,@R1
MOVSBUF,A
INCR1
MOVPOINT,R1
SJMPEXIT
EXIT:
POP01H
POPACC
RETI
③单片机显示程序
单片机显示部分可以用来检测接收到的数据是否正确，单片机显示程序主要将接AT89C51从串行口收到的数据显示出来。
在程序设计中，在AT89C51RAM存贮器中的四个显示缓冲器单元30H－34H，分别存放着由PC机方发送过来的数据,AT89C51的P2口扫描输出总是只有一位为高电平，即4位显示器中仅有一位公共阴极为低电平，其它位为高电平，AT89C51的P0口相应位（阴极为低）的显示数据的段数据，使该位显示出一个字符,其它们为暗,依次地改变P2口输出为高的位，P0口输出对应的段数据,4位显示器就显示出由缓冲器中显示数据所确定的字符。
程序框图见下：
单片机显示子程序清单如下：
DISP：
PUSHACC
MOVDPTR，＃TAB
MOVR1，＃30H
MOVA,COUNTER
JZDISP2;没有接收到数据，跳出DISP继续显示P。
等待状态
MOVR2，A
MOVR6，#08H
DISP1：
MOVA，＠R1
CPLA
ANLA,#0FH
MOVCA，＠A+DPTR
MOVP0,A;送字形码到P0口
MOVA，R6
MOVP2,A；送位控制到P2口
RRA
MOVR6，A
DJNZR7，$
INCR1
DJNZR2,DISP1；判断接收位数
DISP2:
MOVR1,＃30H
POPACC
RET
TAB:
DB3FH,06H,5BH,4FH，66H,6DH，7DH，07H，7FH,6FH
DB77H,7CH，39H,5EH，79H，0F3H
END
3PC机通信程序
PC通信程序采用VisualBasic语言编程，VB提供了串行端口控制Mscomm来为应用程序提供串行通讯。
该控件屏蔽了通信过程中的底层操作,我们可以设置、监视Mscomm控件的属性和事件，结合Timer控件即可完成对串行口的初始化和数据的输入输出工作。
主程序按照通信协议的要求，首先确定波特率和信息帧格式，然后调用发送子程序将键盘输入的数据发送出去，为了使主机能够对整个检测过程进行控制,须要在发送命令以后设定等待的时间，也可以通过条件判断下一步是发送还是接收命令。
对发送的命令，可能是文本方式或二进制代码。
在发送二进制代码时，应特别注意发送的格式.
PC机通信程序清单：
PrivateSubCommand1_Click（）
DimoutstringAsString
DimiAsInteger
DimdeAsInteger
outstring=Text1。
Text
MSComm1.RThreshold=Len（Text1。
Text）+2
MSComm1.Output=Chr（255）
Fori=1ToLen（outstring）
MSComm1.Output=Chr（Asc（Mid（outstring,i,1））—48）
Nexti
MSComm1。
Output=Chr（127）
EndSub
PrivateSubCommand2_Click（）
Text2。
Text=”"
EndSub
PrivateSubCommand3_Click（）
IfMSComm1。
PortOpen=FalseThen
MSComm1.PortOpen=True
Command3.Caption=”关闭端口”
Else
MSComm1.PortOpen=False
Command3.Caption="打开端口"
EndIf
EndSub
PrivateSubForm_Load（）
MSComm1。
CommPort=1'定义用端口COM1
MSComm1。
Settings="2400,n,8，1”'波特率，无奇偶校验，8位数据,1
位停止位
MSComm1。
PortOpen=True'打开端口
Command3。
Caption="关闭端口"
EndSub
PrivateSubMSComm1_OnComm（）
DimlenthAsInteger，iAsInteger
lenth=Len（Text1。
Text）+2
ReDiminstring（1Tolenth）AsInteger
SelectCaseMSComm1.CommEvent
CasecomEvReceive
Fori=1Tolenth
instring（i）=MSComm1.Input（0）
Nexti
EndSelect
Text2.Text=”"
Fori=1Tolenth
Ifinstring（i）<>255Andinstring（i）〈>127
Then
Text2。
Text=Text2.Text&instring（i）
EndIf
Nexti
EndSub
PrivateSubTimer1_Timer（）
Text3。
Text=Date
Text4.Text=Time（）
EndSub
PrivateSubTimer2_Timer（）
Text1=Text1+1
IfText1〉9999ThenText1=1000
Command1_Click7
EndSub
附：
单片机通信程序清单:
COUNTEREQU40H
POINTEQU41H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0023H
LJMPSRT
MAIN：
MOVSP，#60H
MOVTMOD，＃20H;定时器T1的方式2
MOVPCON，#00H；串行口波特率控制位
MOVTH1，#0F4H；2400Kb/s
MOVTL1，#0F4H
MOV30H，＃15
MOVCOUNTER，＃1
MOVR0，＃30H;接收数据存放区
MOVR1，＃30H
SETBTR1；开始计数
CLRET1;清定时中断
MOVSCON,＃50H;串行口控制寄存器给值
SETBEA；开总中断
SETBES；开串行口中断
MOVIP,#10H
MAIN1：
ACALLDISP
SJMPMAIN1
；＊＊＊**＊**中断服务子程序＊*＊*＊＊＊*＊＊
SRT:
PUSHACC
PUSH01H
JBCRI，GET；判断是否为接收,是跳GET接收程序，否执行发送程序
CLRTI
DJNZR5，SEND1
SJMPEXIT
SEND1:
MOVR1，POINT
MOVA,@R1
MOVSBUF,A
INCR1
MOVPOINT，R1
SJMPEXIT
GET:
MOVA，SBUF
CJNEA，＃0FFH，GET1；判断是否为开始字符，不是跳GET1放数据存贮区
MOVR0,＃30H;是开始符就置存贮区首地址30H，计数器清0并跳出中断
MOVCOUNTER,#0
SJMPEXIT
GET1:
CJNEA，＃07FH,GET2；判断是否为结束符，不是跳GET2放数据存贮区
MOVR5,COUNTER;是结束符，放发送缓存区开始字符
INCR5
MOVPOINT，#30H
MOVSBUF,#255
SJMPEXIT
GET2:
MOV＠R0，A
INCR0
INCCOUNTER
EXIT:
POP01H
POPACC
RETI
；****＊*＊**显示程序**＊*＊**＊*＊
DISP：
PUSHACC
MOVDPTR，＃TAB
MOVR1，#30H
MOVA,COUNTER
JZDISP2；没有接收到数据，跳出DISP继续显示P.等待状态
MOVR2，A
MOVR6，#08H
DISP1：
MOVA,＠R1
ANLA,＃0FH
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0，A；送字形码到P0口
MOVA,R6
MOVP2，A；送位控制到P2口
RRA
MOVR6,A
DJNZR7，$
INCR1
DJNZR2,DISP1;判断接收位数
DISP2：
MOVR1，＃30H
POPACC
RET
TAB:
DB3FH，06H，5BH，4FH，66H,6DH，7DH,07H,7FH，6FH
DB77H，7CH，39H,5EH,79H,0F3H
END
PC机通信程序清单:
PrivateSubCommand1_Click（）
DimoutstringAsString
DimiAsInteger
DimdeAsInteger
outstring=Text1.Text
MSComm1.RThreshold=Len（Text1.Text）+2
MSComm1.Output=Chr（255）
Fori=1ToLen（outstring）
MSComm1。
Output=Chr（Asc（Mid（outstring,i，1））—48）
Nexti
MSComm1.Output=Chr（127）
EndSub
PrivateSubCommand2_Click（）
Text2.Text=""
EndSub
PrivateSubCommand3_Click（）
IfMSComm1.PortOpen=FalseThen
MSComm1.PortOpen=True
Command3。
Caption=”关闭端口”
Else
MSComm1.PortOpen=False
Command3。
Caption=”打开端口”
EndIf
EndSub
PrivateSubForm_Load（）
MSComm1.CommPort=1'定义用端口COM1
MSComm1。
Settings="2400，n,8，1"’波特率，无奇偶校验,8位数据，1
位停止位
MSComm1.PortOpen=True'打开端口
Command3。
Caption="关闭端口"
EndSub
PrivateSubMSComm1_OnComm（）
DimlenthAsInteger,iAsInteger
lenth=Len（Text1。
Text）+2
ReDiminstring（1Tolenth）AsInteger
SelectCaseMSComm1。
CommEvent
CasecomEvReceive
Fori=1Tolenth
instring（i）=MSComm1.Input（0）
Nexti
EndSelect
Text2.Text=”"
Fori=1Tolenth
Ifinstring（i）〈>255Andinstring（i）<>127
Then
Text2.Text=Text2.Text＆instring（i）
EndIf
Nexti
EndSub
PrivateSubTimer1_Timer（）
Text3.Text=Date
Text4.Text=Time（）
EndSub
PrivateSubTimer2_Timer（）
Text1=Text1+1
IfText1>9999ThenText1=1000
Command1_Click7
EndSub
升级会员 