單片機(jī)與PC之間串口通信的軟件實現(xiàn)

摘 要：本文介紹了單片機(jī)與PC之間串口通信的軟件仿真，涉及到的軟件有Proteus、Keil、虛擬串口軟件VSPD和串口調(diào)試助手SSCOM3.2軟件。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；串口通信；VSPD；仿真

隨著計算機(jī)技術(shù)尤其是單片微型機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們已越來越多地采用單片機(jī)來對一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測和控制。PC機(jī)具有強(qiáng)大的監(jiān)控和管理功能，而單片機(jī)具有快速及靈活的控制特點(diǎn)，因此串口通信調(diào)試是系統(tǒng)設(shè)計時必不可少的。但現(xiàn)在的PC機(jī)上很多沒有9針的串口，本文介紹的串口通信仿真完全脫離硬件環(huán)境，僅在一臺PC上就可以完成，并且對PC的硬件配置也沒有要求，因此對于系統(tǒng)設(shè)計的串口調(diào)試提供了方便。

1 利用VSPD虛擬串口

VSPD（Virtual Serial Port Driver）可在不占用真實物理串口的情況下，在主機(jī)上模擬出一對串口虛擬串口，其在功能以及使用上與真實物理串口是一致的，并通過“軟連接”技術(shù)替代串口數(shù)據(jù)線將虛擬的一對串口互連，從而模擬實際工作中“雙串口+串口數(shù)據(jù)線”的環(huán)境，互相收發(fā)數(shù)據(jù)，并且創(chuàng)建的串口對的數(shù)量是不受限制的。VSPD創(chuàng)建的虛擬串口，本設(shè)計中使用COM4和COM5。

2 Proteus硬件電路設(shè)計

Proteus是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。本設(shè)計中Proteus中建立的單片機(jī)串口通信仿真電路如圖2所示。

Proteus電路本身內(nèi)部集成了電源、晶振還有復(fù)位電路，電源也接好了，所以單片機(jī)AT89C51不需要另外添加。AT89C51運(yùn)行的時鐘頻率以其屬性框中的“Clock Frequency”為準(zhǔn)。設(shè)置AT89C51的屬性，加載編譯好的.HEX文件（由Keil軟件完成.HEX的生成），時鐘頻率設(shè)為11.0592M。

COMPIM在Component Mode中可以找到，其內(nèi)部自帶RS-232和TTL電平轉(zhuǎn)換功能，因此不需要再使用MAX232這樣的電平轉(zhuǎn)換芯片。單片機(jī)連接到COMPIM的線路如圖2所示，注意：AT89C51的TXD與其TXD相連，RXD與其RXD相連。

COMPIM的屬性框中Physical port選擇COM4，波特率：9600，校驗位：None，數(shù)據(jù)位：8，停止位：l。

COMPIM下方的元件是虛擬終端（VIRTUAL TERMINAL），在Virtual Instruments Mode中，可以實時觀察仿真結(jié)果。它與單片機(jī)的連接：AT89C51的TXD與其RXD相連，RXD與其TXD相連。

3 程序下載至單片機(jī)

本設(shè)計是從單片機(jī)連續(xù)向PC機(jī)發(fā)送字符數(shù)據(jù)A至Z。將編好的C語言文件在Keil軟件中創(chuàng)建HEX文件，以備Proteus中AT89C51灌入。

4 串口調(diào)試軟件SSCOM3.2的設(shè)置

打開串口調(diào)試助手，修改串口為COM5（與COMPIM中的Physical port：COM4必須成對），波特率：9600，校驗位：None，數(shù)據(jù)位：8，停止位：1，然后打開串口。

5 運(yùn)行仿真

運(yùn)行Proteus中仿真按鈕，虛擬終端顯示收到數(shù)據(jù)，串口調(diào)試助手中也顯示收到數(shù)據(jù)。成功的界面如圖2所示。

6 小結(jié)

本文介紹的串行通信純軟件仿真技術(shù)，成本低，效率高，代替了以往的需要的硬件電路、串口通信接口等才能實現(xiàn)的調(diào)試工作，因此性價比非常高。

[參考文獻(xiàn)]

[1]彭芬.《單片機(jī)C語言應(yīng)用技術(shù)》[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2012.2.

[2]Proteus軟件使用手冊.

[3]Keil軟件使用說明.