89C51單片機I/O口模擬串行通信實(shí)現方法

目前普遍采用的MCS51 和PIC 系列單片機通常只有一個(gè)（或沒(méi)有）UART異步串行通信接口，在應用系統中若需要多個(gè)串行接口（例如在多機通信系統中，主機既要和從機通信又要和終端通信）的情況下，通常的方法是擴展一片8251 或 8250 通用同步/異步接收發(fā)送芯片（USART），需額外占用單片機I/O 資源。本文介紹一種用單片機普通I/O 口實(shí)現串行通信的方法，可在單片機的最小應用系統中實(shí)現與兩個(gè)以上串行接口設備的多機通信。

　　1．串行接口的基本通信方式

串行接口的有異步和同步兩種基本通信方式。異步通信采用用異步傳送格式，如圖1 所示。數據發(fā)送和接收均將起始位和停止位作為開(kāi)始和結束的標志。在異步通信中，起始位占用一位（低電平），

異步通信采用用異步傳送格式

　　用來(lái)表示字符開(kāi)始。其后為7 或8 位的數據編碼，第8 位通常做為奇偶校驗位。最后為停止位（高電平）用來(lái)表示字符傳送結束。上述字符格式通常作為一個(gè)串行幀，如無(wú)奇偶校驗位，即為常見(jiàn)的N.8.1幀格式。串行通信中，每秒傳送的數據位稱(chēng)為波特率。如數據傳送的波特率為1200 波特，采用N.8.1 幀格式（10 位），則每秒傳送字節為120 個(gè)，而字節中每一位傳送時(shí)間即為波特率的倒數：T=I/1200=0.833ms。同樣，如數據傳送的波特率為9600 波特，則字節中每一位傳送時(shí)間為T(mén)=1/9600=0.104 ms。

　　根據數據傳送的波特率即字節中每一位的傳送時(shí)間，我們便可用普通I/O 口來(lái)模擬實(shí)現串行通信的時(shí)序。

　　2．硬件電路

89C51 單片機通過(guò)普通I/O 口與PC 機RS232 串口實(shí)現通信的硬件接口電路如圖2 所示。由于PC 系列微機串行口為RS232C 標準接口，與輸入、輸出均采用TTL 電平的89C51 單片機在接口規范上不一致，因此TTL電平到RS232 接口電平的轉換采用MAXIM 公司的MAX232 標準RS232接口芯片，該芯片可以用單電壓（+5V）實(shí)現RS232接口邏輯“1”（-3V～215V）和邏輯“0”（+3V～15V）的電平轉換。圖中89C51 的P1.0 模擬發(fā)送端，P1.1 模擬接收端。