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1、如何模拟实现应用在数据采集系统中的89C51单片机I/O口串行通信？目前普遍采用的MCS51 和PIC 系列单片机通常只有一个（或没有）UART异步串行通信接口，在应用系统中若需要多个串行接口（例如在多机通信系统中，主机既要和从机通信又要和终端通信）的情况下，通常的方法是扩展一片8251 或 8250 通用同步/异步接收发送芯片（USART），需额外占用单片机I/O 资源。MCS51是指由美国INTEL公司（对了，就是大名鼎鼎的INTEL）生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系
2、列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。1.串行接口的基本通信方式串行接口的有异步和同步两种基本通信方式。异步通信采用用异步传送格式，如图1 所示。数据发送和接收均将起始位和停止位作为开始和结束的标志。在异步通信中，起始位占用一位（低电平）。异步通信采用用异步传送格式用来表示字符开始。其后为7 或8 位的数据编码，第8 位通常做为奇偶校验位。最后为停止位（高电平）用来表示字符传送结束。上述字符格式通常作为一个串行帧，如无奇偶校验位，即为常见的N.
3、8.1帧格式。串行通信中，每秒传送的数据位称为波特率。如数据传送的波特率为1200 波特，采用N.8.1 帧格式（10 位），则每秒传送字节为120 个，而字节中每一位传送时间即为波特率的倒数：T=I/1200=0.833ms。同样，如数据传送的波特率为9600 波特，则字节中每一位传送时间为T=1/9600=0.104 ms。2.硬件电路89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次
4、。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。89C51 单片机通过普通I/O 口与PC 机RS232 串口实现通信的硬件接口电路如图2 所示。由于PC 系列微机串行口为RS232C 标准接口，与输入、输出均采用TTL 电平的89C51 单片机在接口规范上不一致，因此TTL电平到RS232 接口电平的转换采用MAXIM 公司的MAX232 标准RS2
5、32接口芯片，该芯片可以用单电压（+5V）实现RS232接口逻辑1（-3V215V）和逻辑0（+3V15V）的电平转换。图中89C51 的P1.0 模拟发送端，P1.1 模拟接收端。3.接口程序设计软件设计中，89C51 单片机的P1.0 和P1.1 口分别模拟串行通信的发送和接收，其接口程序主要由INPUT 发送子程序和OUTPUT接收子程序组成。通信速率1200 bit /s，帧格式为N.8.1。发送时，先发送一个起始位（低电平），接着按低位在先的顺序发送8 位数据，最后发送停止位。接收时，先判断P1.1 接收端口是否有起始低电平出现，其中软件编写要严格按照异步通信的时序进行，每bit 位
6、传送时间间隔按通信速率1200 bit /s计算为833s。其模拟串行通信程序清单见下，系统要求单片机晶振为6M。程序清单如下：TXD EQU P1.0RXD EQU P1.1 ；定义89C51 P1.0 为发送端，P1.1 为接收端ORG 0000HAJMP MAINORG 0100HMAIN： MOV A， #30HMOV R5，#NSETB RXD ；P1.0 置高TX： LCALL INPUT ;调用发送子程序，将寄存器A 中内容发给PC 机；SETB TXD ；P1.1 置高MOV R0，#40HRX： LCALL OUTPUT ；调用接收子程序，将接收的N 个数据存放在以40H开始
7、的地址中MOV R0，AINC R0DJNZ R5， RX ；N 个数据接收结束，则等待，否则转RX 继续接收3AJMP $;*延时833s 子程序*DEL833： MOV R7 ，#205MS11： DJNZ R7，MS11RET; *;* 89C51发送数据给PC 机子程序*INPUT： CLR CMOV TXD，C ;发送起始位LCALL DEL833 ；延时MOV R3，#8REP： RRC AMOV TXD ，CLCALL DEL833DJNZ R3，REP ;发送8 位数据SETB C ;发送停止位MOV TXD，CLCALL DEL833RET;*从PC 机接收数据子程序*OUTPUT： JB RXD， $ ； 判断是否有起始位出现LCALL DEL833MOV R3，#8OUT： MOV C ，RXDRRC ALCALL DEL833DJNZ R3，OUT ； 接收8 位数据JNB RXD ，$ ； 判断是否有停止位出现RET本文介绍的用 89C51 单片机I/O 口模拟实现串行通信的方法，已成功地应用在某电压数据采集系统中，这样的进步，让这项技术有了更加高的期待性，在社会上也有了很好的反应，这样就让这个研究成果有了很好的作用。