一.实验目的
1. 掌握 51 单片机串口工作原理。
2. 掌握 51 单片机串口初始化编程。
3. 掌握 51 单片机串口的软硬件编程。
二.实验设备和器件
1.KEIL软件
2.PROTEUS仿真软件
3.伟福实验箱
三．实验内容
（1）编程实现：编程实现：甲、乙双机串行通信，双机的 RXD
和 TXD 相互交叉相连，甲机的 P0 口接 8 个开关，乙机的 P0口接 8 个发光二极管。甲机设置为只发不收的单工方式。要求甲机读入 P0口的 8 个开关的状态后，通过串行口发送到乙机，乙机将接收到的甲机的 8 个开关的状态数据送入 P0 口
- 电路图：
- 代码：
/*甲机（接开关）代码*/
#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void main()
{uchar temp=0;
TMOD=0x20; /*设置定时器T1为方式2*/
TH1=0xfd; /*波特率9600*/
TL1=0xfd;
SCON=0x40; /*方式1只发送，不接收*/
PCON=0x00; /*波特率为9600，SMOD=0*/
TR1=1; /*启动T1*/
P0=0xff; /* P1口为输入*/
while(1)
{temp=P0; /*读入P0口开关的状态数据*/
SBUF=temp; /*数据送串行口发送*/
while(TI==0); /*如果TI=0，未发送完，循环等待*/
TI=0;}}/*已发送完，再把TI清0*/
/*乙机（接灯）代码*/
#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void main()
{uchar temp=0;
TMOD=0x20; /*设置定时器T1为方式2*/
TH1=0xfd; /*波特率9600*/
TL1=0xfd;
SCON=0x50; /*方式1接收REN=1*/
PCON=0x00; /*波特率为9600，SMOD=0*/
TR1=1; /*启动T1*/
P0=0xff; /* P0口为输入*/
while(1)
{while(RI==0); /* 若RI为0，未接收到数据*/
RI=0; /* 接收到数据，则把RI清0*/
temp=SBUF; /* 读取数据存入temp中*/
P0=temp; /* 接收的数据送P0口控制8个LED的亮与灭*/
}}
- 分析：
- 串口工作于方式1或方式3已知波特率，计算初值的公式：
则波特率为9600bps,方式1接收和发送SMOD=0，则初值=256-11059200/(384*9600)=253=fdH
- REN为允许接收控制位，REN=1，则允许接收，REN=0，则禁止接收，允许发送，在该题中，最开始将乙机的SCON也设置为40H，及REN=0，此时不管开关怎么变换，灯都不会亮，原因是乙机现在无法接收串口数据
- 当开关闭合是，串口传送的数据为低电平数据，protuse仿真中，灯即为低电平亮，则不需要取反，eg：当第一个开关闭合时，传送的数据为01111111，则乙机收到数据后，第D0位为低电平，则第一盏灯亮
（2）参考实验 1，将乙机的显示改为 LED 数码管，将按键输入显示到数码管上，按键输入范围：0~F
- 电路图：
- 代码：
/*甲机（接开关）代码*/
#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void main()
{uchar temp=0;
TMOD=0x20; /*设置定时器T1为方式2*/
TH1=0xfd; /*波特率9600*/
TL1=0xfd;
SCON=0x40; /*方式1只发送，不接收*/
PCON=0x00; /*串行口初始化为方式0*/
TR1=1; /*启动T1*/
P0=0x0f; /* P0口为输入*/
while(1)
{temp=P0; /*读入P0口开关的状态数据*/
SBUF=temp; /*数据送串行口发送*/
while(TI==0); /*如果TI=0，未发送完，循环等待*/
TI=0;/*已发送完，再把TI清0*/
}}
/*乙机（接数码管）代码*/
#include <reg51.h>
#include <absacc.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void delay(unsigned int time)
{int j = 150;
for(;time>0;time--)
for(;j>0;j--);}
void main( )
{Code uchar codevalue[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
uchar temp=0;
TMOD=0x20;
TH1=0xfd;
TL1=0xfd;
SCON = 0x50;
PCON = 0x00;
TR1=1;
while(1)
{while(RI==0);
RI=0;
temp=SBUF;
P0=codevalue[temp];
}}
- 分析：
- 数码管共阴极，发光二极管的正级接地，要接一个排阻，才可以正常使用；共阳极单片机可以直接驱动，发光二极管的正级接电源
- 在该题中数码管只能显示到F，乙机P0显示的值是codevalue[16]数组中的数，所以只需要4个开关控制，则甲机P0的初始值为0x0f，，初始值不能大于0f,如果大于，则超过了数组的范围，则数码管无法显示。
- （3）编写程序控制 LCD1602 输出显示数字和英文字符，显示内容为 2 行：第一行：学号；第二行：英文姓名（拼音）
- 电路图：
- 代码：
#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
sbit RS=P1^7;/*数据命令选择端*/
sbit RW=P1^6;/*读/写选择端*/
sbit E=P1^5;/*使能端*/
void init(void);
void wc51r(uchar i);
void wc51ddr(uchar i);
void fbusy(void);
void main()
{SP=0x50;init();
wc51r(0x80);wc51ddr('1');wc51ddr('5');wc51ddr('0');wc51ddr('4');wc51ddr('0');
wc51ddr('1');wc51ddr('0');wc51ddr('1');wc51ddr('0');wc51ddr('7');
wc51r(0xc0);wc51ddr('j');wc51ddr('i');wc51ddr('a');wc51ddr('n');
wc51ddr('g');wc51ddr(' ');wc51ddr('z');wc51ddr('h');wc51ddr('e');wc51ddr('n');
while(1);}
/*初始化函数*/
void init()
{wc51r(0x01);//清屏命令
wc51r(0x38);//设置16*2,5*7点阵，8位数据接口
wc51r(0x0c);//显示控制开关命令:D=1,显示;c=0,光标不显示；B=0,字符不闪烁
wc51r(0x06);}//输入方式设置命令：字符不动，光标自动向右移动
/*检查忙函数*/
void fbusy()
{P2=0xff;RS=0;RW=1;//忙标志和地址计数器读出
E=0;E=1;
while (P2&0x80)
{E=0;E=1;}//忙，等待
}
/*写命令函数*/
void wc51r(uchar j)
{fbusy();
E=0;RS=0;RW=0;//指令寄存器写入
E=1;P2=j;E=0;}
/*写数据函数*/
void wc51ddr(uchar j)
{
fbusy();
E=0;RS=1;RW=0;//数据寄存器写入
E=1;P2=j;E=0;}
- 分析：
- sp其实是一个寄存器，其中只能保存一个指针，而这个指针就指向了栈空间中的最高层，即栈顶
- LCD第一行第一个字符地址为80H,第二行第一个字符地址为C0H
- E，使能端，为高电平时，读取液晶模块信息，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行写操作