單片機I0口模擬串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

　　1設(shè)計任務(wù)與要求

　　本設(shè)計為單片機I0口模擬串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，它可以用單片機的I0口實現(xiàn)單片機RX和TX的功能。具體要求如下：

　　用單片機的P3.4和P3.5分別模擬RX和TX的串行通信功能，能夠接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　通過PC機的鍵盤輸入字符，并傳送給單片機，由單片機接收后，發(fā)達(dá)給PC機，

　　由PC機加以顯示。

　　單片機接收由鍵盤輸入的數(shù)據(jù)后，如果是數(shù)字，則由數(shù)碼管顯示，并由LED燈

　　表示其ASCII碼， 如果是其他字符，則由僅由LED燈顯示其ASCII碼。

　　2總體方案設(shè)計

　　2.1串行通信的方式設(shè)計

　　本設(shè)計要求用單片機的I0口來模擬串口的串行通信，因此有必要先簡要介紹一下單片機的I0和通信的基本原理與串行口P3.0和P3.1。2.1.1并行I/0口

　　MCS- 51單片機共有4個雙向的8位并行I/0端口（Port）， 分別記作P0- P3，共有32根口線，各口的每一位均由鎖存器、輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器所組成。實際上P0 P3已被歸入特殊功能寄存器之列。這四個口除了按字節(jié)尋址以外，還可以按位尋址。由于它們在結(jié)構(gòu)上有一些差異，故各口的性質(zhì)和功能有一些差異。

　　PO口是雙向8位三態(tài)I/0口，此口為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用口，可驅(qū)動8個LS型TTL負(fù)載。P1口是8位準(zhǔn)雙向I/0口，可驅(qū)動4個LS型負(fù)載。P2口是8位準(zhǔn)雙向1/0口，與地址總線（高8位）復(fù)用，可驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。P3口是8位準(zhǔn)雙向1/0口，是雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。P1口、P2口、P3口各I/0口線片內(nèi)均有固定的上拉電阻，當(dāng)這3個準(zhǔn)雙向I/0口做輸入口使用時，要向該口先寫“1”， 另外準(zhǔn)雙向I/0口無高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱為雙向三態(tài)1/0口。

　　2.1. 2通信的基本原理

　　串行通信只用--位數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)的位信號，即使加。上幾條通信聯(lián)絡(luò)控制線，也用不了很多電纜線。因此串行通信適合遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送。如大型主機與其遠(yuǎn)程終端之間、處于兩地的計算機之間采用串行通信就非常經(jīng)濟。當(dāng)然串行通信要求有轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式、時間控制等邏輯電路，這些電路目前已被集成在大規(guī)模集成電路（稱為可編程串行通信控制器），使用很方便。

　　通信方式有兩種：并行通信和串行通信。通常根據(jù)傳送的的距離決定采用哪種通信方式。例如，在IBM- -PC機與外部設(shè)備（如打印機等）通信時，距離小于30m，則可采用并行通信方式，當(dāng)距離大于30m時，則要采用串行通信方式。89C51 單片機具有并行和串行兩種基本通信方式。

　　并行通信是指數(shù)據(jù)的各位同時進行傳送（發(fā)送或接收）的通信方式。其優(yōu)點是傳送速度高;缺點是數(shù)據(jù)有多少位，就需要多少根傳送線。例如，89C51 單片機與打印機之間的數(shù)據(jù)傳送就屬于并行通信。圖1所示為89C51單片機與外設(shè)之間8位數(shù)據(jù)并行通信的連接方法。并行通信在位數(shù)多、傳送距離又遠(yuǎn)時就不太合適了。