1、在單片機(jī)系統(tǒng)中，串口（UART,通用異步收發(fā)接口 ）是一個(gè)非常重要的構(gòu)成部分。凡是使用單 片機(jī)串口通過 RS232/ RS485電平轉(zhuǎn)換芯片與上位機(jī)毗連，以進(jìn)行上位機(jī)與下位機(jī)的數(shù)值互換、參量設(shè)置、構(gòu)成收集以及各種外部設(shè)備的毗連等。RS232/ RS485 串行接口總線具備成本低、簡(jiǎn)略可靠、容易使用等特點(diǎn)，加上其歷史悠久，所以目前應(yīng)用仍然非常廣泛；特別對(duì)于數(shù)值量不是很大的場(chǎng)所，串口通信仍然是很好的選擇，有著廣闊的使用遠(yuǎn)景。在單片機(jī)編程中，串口占了很重要的地位。傳統(tǒng)方式串口程序的調(diào)試，往往是哄騙專用的單片機(jī)硬件仿真器。在編寫好程序后，哄騙仿真器來設(shè)置斷點(diǎn)，觀察變量和程序的流程，逐步對(duì)程序進(jìn)行調(diào) 試

2、，批改錯(cuò)誤。使用硬件仿真器的確是很有效的方法，但是也有一些缺點(diǎn)：很多仿真器不克不及做到完全硬件仿真，因而會(huì)造成仿真時(shí)正常，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)錯(cuò)誤的環(huán)境；也有仿真不克不及通過，但是實(shí)際運(yùn)行正常的環(huán)境。對(duì)于一些較新的芯片或者是外貌貼裝的芯片，要么沒有合適的仿真器或仿真頭；要么就是硬件仿真器非常昂貴，且不易買到。有時(shí)候由于設(shè)備 內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間的限制，仿真頭不利便接入。有的仿真器屬于簡(jiǎn)略的在線仿真型，仿真時(shí)有很多限制。例如速度不高，及時(shí)性或不改變性別不好，對(duì)斷點(diǎn)有限制等，造成仿真起來不太利便。1調(diào)試前的準(zhǔn)備工作底下先容一種哄騙 Keil的軟件仿真功能來實(shí)現(xiàn) 51單片機(jī)串口調(diào)試用戶程序的方法。使用這種方法，

3、無需任何硬件仿真器，甚至都不需要用戶電路板。所需的只是：硬件。1臺(tái)普通計(jì)算機(jī)（需要帶有2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)串口）和1根串口線（兩頭都是母頭，連線瓜葛如圖 1所示）。串口軟件可所以自己編寫的專用調(diào)試或上下位機(jī)通信軟件，也可所以通用的串口軟件（如串口助手、串口調(diào)試等），首要用來收發(fā)數(shù)值。如果沒有合適的串口調(diào)試軟件，則可使用作者編寫的一個(gè)免費(fèi)的串口小工具TurboCom 。除了與其它軟件一樣的數(shù)值收發(fā)功能外，它還有定時(shí)輪流發(fā)送自界說數(shù)值幀和自動(dòng)應(yīng)答（接收到指定命據(jù)幀后，自動(dòng)返回相應(yīng)的數(shù)值幀）這兩個(gè)很有用的功能，特別適合于老化測(cè)試。這個(gè)小工具可以從http: /shaoziyang. bloger . com.

4、cn 下載。 2基本調(diào)試命令先容 這個(gè)串口調(diào)試方法首要是 哄騙了 Keil強(qiáng)大的軟件仿真功能。在新版本 （高于6.0）的Keil軟件中，增強(qiáng)了軟件的仿真能 力,可以哄騙軟件仿真更多的單片機(jī)功能。在這些個(gè)功能中，其中有一個(gè)很重要的功能就是哄騙計(jì)算機(jī)的串口來摹擬單片機(jī)的串口（這不同于很多軟件在仿真時(shí)使用的激勵(lì)文件方式，可以直接與其它串口進(jìn)行通信，更加利便、靈活）。首先要先容仿真時(shí)需要使用的兩個(gè)命令:ASSIGN 和MODE。將單片機(jī)的串口綁定到計(jì)算機(jī)的串口。基本使用方式為：其中:channel 代表計(jì)算機(jī)的串口 ，可所以COM1、COM2、COM3或COM4;而inreg和outreg 代表單片機(jī)

5、的串口。對(duì)于只有一個(gè)串口的普通單片機(jī)，即SIN和SOUT;對(duì)于有兩個(gè)或者多個(gè)串口的單片機(jī)，即SnIN和SnOUT（n =0 ,1 ,即單片機(jī)的串標(biāo)語）。 圖1串口連線表示意思圖例如:ASSIGN COM1SOUT將計(jì)算機(jī)的串口 1綁定到單片機(jī)的串口 （針對(duì)只有一個(gè)串口的單片機(jī)）。 將計(jì)算機(jī)的串口 2綁定到單片機(jī)的串口 0（針對(duì)有多個(gè)串口的單片 機(jī)，注意串標(biāo)語的位置）。需要注意的是，參量的括號(hào)是不克不及省略的，而outreg則是沒有括號(hào)的。設(shè)置被綁定計(jì)算機(jī)串口的參量。基本使用方式為：MODE COMx baudrate,parity, databits, stopbits 其中：COMx（x =

6、 1,2 ,）代表計(jì)算機(jī)的串標(biāo)語 ；baudrate代表串口的波特率；parity 代表校驗(yàn)方式;databits代表數(shù)值位長度；stopbits 代表遏制位長度。 例如:MODE COM1 9600, n, 8, 1設(shè)置串口 1。波特率為9 600,無校驗(yàn)位,8位數(shù)彳1,1位遏制位。 MODE COM2 19200, , 8, 1設(shè)置串口 2。波特率為19 200,奇校驗(yàn)，8位數(shù)值，1位遏制位。 使用以上兩個(gè)命令，就可以將計(jì)算機(jī)的串口摹擬成單片機(jī)的串口了。在進(jìn)行軟彳仿真時(shí)，所有發(fā)送到被綁定的計(jì)算機(jī)串口上的數(shù)值都會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到Keil摹擬的單片機(jī)串口上，用戶程序可以通過間斷處理程序或查詢方式接收到這

7、些個(gè)數(shù)值；同樣，單片機(jī)程序中發(fā)送到單片機(jī)串口上的數(shù)值也會(huì)通過被綁定的計(jì)算機(jī)串口發(fā)發(fā)送來，可以被其它軟件所接收。哄騙這個(gè)特點(diǎn)，就可以利便地仿真、調(diào)試單片機(jī)的串口部分程序。要注意的是，這兩個(gè)命令需要一起使用。首先，用串口線將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)串口毗連起來（或者是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上的兩個(gè)串口）。這兩個(gè)串口一個(gè)用來摹擬單片機(jī)串口 ，另一個(gè)給調(diào)試程序使用。 這個(gè)由用戶自己分 配，沒有特殊要求。其次，編寫好用戶程序，并編譯通過。然后，設(shè)置工程文件（Project）的相關(guān)參量，如圖2和圖3所示。首要是選擇軟件仿真模式（Use Simulator） 以及晶振參量。圖2仿真參量設(shè)置為了沒必要每次進(jìn)入仿真狀態(tài)后，都需要輸入串

8、口參量設(shè)置命令，可以建立一個(gè)初始化文件。初始化文件是一個(gè)普通的文本文件，內(nèi)容就是仿真時(shí)需要的命令，根據(jù)挨次一行輸入一條。如圖2所示,建立了一個(gè)debug. ini的初始化文件。如許，當(dāng)每次進(jìn)入仿 真調(diào)試狀態(tài)時(shí)，Keil就會(huì)自動(dòng)載入 debug. ini的內(nèi)容進(jìn)行初始化。圖3晶振參量設(shè)置為了正確仿真串口 ，在軟件仿真調(diào)試時(shí)，在用戶的Keil工程文件的屬性中，還需要設(shè)置實(shí)際使用的晶振頻率。這個(gè)參量非常重要 ，直接影響通信的波特率，可以根據(jù)實(shí)際使用的參量進(jìn)行設(shè) 置。要注意，這個(gè)參量的單元是 MHz。 設(shè)置好參量后，就可以進(jìn)行仿真了。單擊工具欄的圖標(biāo)按此在新窗口瀏覽圖片進(jìn)入Debug（仿真調(diào)試）狀態(tài)，

9、在Output window 窗口中的command 文本框（一般是在左下角）中輸入上面先容的命令。例如 ，將PC機(jī)的串口 1設(shè)置 為單片機(jī)的串口 ： mode com19600, 0, 8,1 assign com1 Sout然后設(shè)置斷點(diǎn)，一般是在關(guān)鍵地方或與串口相關(guān)聯(lián)的地方設(shè)置。再單擊圖運(yùn)行（Run）用戶程序，使用戶程序運(yùn)轉(zhuǎn)起來（不然是接收不到串口數(shù)值的）。這時(shí)再使用串口調(diào)試軟件或用戶調(diào)試軟件，發(fā)送通信命令或者數(shù)值包，看用戶程序是否進(jìn)入斷點(diǎn)，以及相關(guān)的變量是否正確。還可以成心發(fā)送帶有錯(cuò) 誤數(shù)值的數(shù)值包，以觀察用戶程序的異常處理部分是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤，可以頓時(shí)遏制仿真調(diào)試，立即修

10、改代碼，然后再次反復(fù)上面的步調(diào)進(jìn)行仿真。因?yàn)椴恍枰c用戶目標(biāo)板聯(lián)機(jī)，也不用下載代碼到用戶板上，所以速度非常高。以上這些個(gè)步調(diào)和使用硬件仿真器的 基本一樣，只不外現(xiàn)在使用的是軟件仿真。需要注意的是：仿真時(shí)單片機(jī)串口實(shí)際的波特率由MODE命令來指定，單片機(jī)程序中的 TMOD、SCON等參量是不影響串口仿真狀態(tài)的（也就是說這些個(gè)參量不影響仿真的波特率，即使它們是錯(cuò)誤的）。但是間斷的使能位（如ES、EA等）還是起作用的，如果ES或EA被克制，那么就不會(huì)進(jìn)入串口間斷。因?yàn)檫@種方法是哄騙計(jì)算機(jī)的串口來仿真單片機(jī)的串口，而仿真是通過Keil軟件來轉(zhuǎn)換串口上的數(shù)值，不是直接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)值的，所以在實(shí)際仿真時(shí)，處理速

11、度會(huì)比實(shí)際單片機(jī)運(yùn)行時(shí)稍微低一點(diǎn)。比方說仿真 狀態(tài)時(shí)1 s只能發(fā)送/接收10個(gè)數(shù)值幀，但在單片機(jī)硬件上運(yùn)行時(shí)可能1 s就可以接收/發(fā)送50個(gè)數(shù)值幀。這與使用的計(jì)算機(jī)的速度有關(guān)，但對(duì)仿真來講，是沒有任何影響的。對(duì)于多串口的單片機(jī)，從理論上來講，可以一次綁定多個(gè)串口 ，只要計(jì)算機(jī)有足夠多的串口。基本上 ， 使用這種方法需要占用計(jì)算機(jī)的串口數(shù)目是單片機(jī)綁定串口的2倍。一個(gè)串口被 Keil占用，用來摹擬單片機(jī)的串口 ；別的一個(gè)串口被計(jì)算機(jī)占用，用來給單片機(jī)的串口收發(fā)數(shù)值。這搭先容的方法對(duì)C51和匯編語言都是適合的。它最大的利益就是簡(jiǎn)略、利便，容易使用，不需要使用任何電路，也沒有特殊的要求；甚至可以在硬

12、件電路建造好之前就將串口部分的程序編 寫、調(diào)試完結(jié)。作者使用這種方法已經(jīng)很永劫間了，事實(shí)證明這種方法確實(shí)非常有效。其實(shí)對(duì)于51單片機(jī)，Keil的仿真功能實(shí)在是太強(qiáng)大了 ，只要充分掌握其特點(diǎn)，能夠熟練哄騙它，就 可以解決工作中的大多問題。很多工作都可使用軟件仿真來完成，根本無需任何硬件仿真器； 只有一些新的外部部件的時(shí)序、接口的調(diào)試才有可能需要用到硬件仿真器。目前先容Keil軟件仿真這方面的參考冊(cè)本很少，有些講的還是老版本的用法，不外沒有瓜葛,Keil的幫助文 件寫得很詳細(xì)、很清楚，只要認(rèn)真看明白就會(huì)使用了。使用熟練后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)Keil的功能相當(dāng)強(qiáng)。 對(duì)于串口編程，51單片機(jī)有Keil這個(gè)功能強(qiáng)大的研發(fā)軟件，給咱們帶來了極大的便當(dāng)； 而在其它單片機(jī)軟件的研發(fā)中，目前還沒有這么強(qiáng)大的研發(fā)工具和利便的調(diào)試手眼。這搭有個(gè)權(quán)宜的辦法，就是可以先在Keil中編寫并調(diào)試好串口程序，然后將程序移植到其它單片機(jī) 平臺(tái)中（作者在PIC18單片機(jī)研發(fā)中就使用