串行口的工作原理及应用

前言

对最近串行口的学习进行一下总结。

参考链接

【51单片机】串口通信 - 知乎 (zhihu.com)

LED数码管的静态显示与动态显示（Keil+Proteus）_proteus数码管显示-CSDN博客

定时器/计数器的应用-CSDN博客

74ls164_百度百科 (baidu.com)

74ls165中文资料汇总（74ls165引脚图及功能_工作原理及应用电路）-电子发烧友网 (elecfans.com)

如何在proteus中绘制开关-百度经验 (baidu.com)

C51单片机第四次实验 -----串口通信-CSDN博客

 BCD码_百度百科 (baidu.com)

输出外接8个LED发光二极管流水灯点亮

实验要求：编写程序控制8个发光二极管流水点亮，通过74LS164的输出来控制8个外接LED发光二极管亮灭的接口电路。

74LS164的8引脚（CLK端）为同步脉冲输入端，9引脚为控制端，当9引脚为0时，允许串行数据由RXD端向74LS164的串行数据输入端（1引脚和2引脚）输入，但是74LS164的8位并行输出端关闭；当9引脚为1是，1引脚和2引脚输入端关闭，但是允许74LS164中的8为数据并行输出。

当串行口将8位串行数据发送完毕后，申请中断，在中断服务程序中，单片机向串行口输出下一个8位数据。

也就是74LS164第9引脚表示0是输入，1是输出，程序的思路就是把数据送进来再送出去。流水灯前面就已经提到了就是移位，可以直接调用库函数也可以自己编写，如果采用的是<<表示的是没有带循环移位的，所以如果不想最后让LED全灭，就需要加上判断。if(nSendByte==0)nSendByte=1;

#include
#include
#include

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
	
sbit P1_0=P1^0;

uchar nSendByte;
void delay(uint i){//延时
	uchar j;
	for(;i>0;i--)
	for(j=0;j<125;j++);
}

void main(){
	SCON=0x00;//设置串行口为方式0
	EA=1;//全局中断允许
	ES=1;//允许串行口中断
	nSendByte=1;//流水灯的初值0x01
	SBUF=nSendByte;//向SBUF写入点亮数据，启动串行发送
	P1_0=0;//允许串口向74LS164发送数据
	while(1);
}

void port1() interrupt 4{//串行口中断服务程序
	if(TI){//TI=1,1字节串行发送完毕
		P1_0=1;//允许串口74LS164并行输出
		SBUF=nSendByte;//向SBUF写入数据
		delay(500);//延时（LED的持续时间）
		P1_0=0;//允许串口向74LS164发送数据
		nSendByte=_crol_(nSendByte,1);//流水灯
		SBUF=nSendByte;//向SBUF写入数据
	}
	//软件清零
	TI=0;
	RI=0;
}		

这里的元器件大部分都出现了，只有这个74LS164.IEC需要大家自己添加。（现象就是流水灯）

 外接并行输入、串行输出的同步移位寄存器点亮LED灯

实验要求：串行口外接一片8位并行输入、串行输出的同步移位寄存器74LS165，拓展一个8位并行输入口的电路，将接在74LS165的8个开关的状态通过串行口的方式0读入到单片机内，然后通过P2口驱动对应的二极管点亮。

原本题目要求不是这样子的，但是实现起来不太对，这就一直按下总开关读取按钮状态，又不能同时按下两个按钮，那岂不是led只能全亮或者全灭，不知道是有什么没有考虑到还是题目错了，对此进行了修改，删掉了总开关让按下按钮之后对应的LED灯会同步的进行亮灭。（这里和书上面的代码不一样，因为的删掉了总按钮，所以修改了代码）

#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
	
sbit P1_0=0x90;

uchar nRxByte;

void delay(uint i){//延时
	uchar j;
	for(;i>0;i--)
	for(j=0;j<125;j++);
}

void main(){
	SCON=0x10;
	ES=1;//允许串行口中断
	EA=1;//允许全局中断
	while(1);
}

void port1() interrupt 4{
	P1_0=0;//并行读入开关的状态
	delay(1);
	P1_0=1;//将开关的状态输出到串口中
	nRxByte=SBUF;//接收的开关状态数据从SBUF读入到nRxByte单元中
	P2=nRxByte;//读入的数据送到P2口
	TI=0;//软件清零
	RI=0;
}

 这里用到了一个新器件74LS165，如果串口是灰色的但是连线没有问题的话，可以考虑接一个电阻看一下，想让LED亮，对应电阻的阻值也不能设置太大。

拓展

 这个现在才恍然大悟了，原来他想表达的是开关不是按钮，我就说怎么不对，要是开关这一切就正常的，让总开关闭合，然后通过S1~S7的开关来控制对应P2的LED灯和数码管的显示。

需要的元器件是7SEG-BCD。

闭合总开关

 断开总开关

 单片机甲、乙双机进行串行通信

实验要求：让双机的RXD和TXD相互交叉相连，甲机的P1口接8个开关，乙机的P1口接8个发光二极管。甲机设置为只能发送不能接收的单工方式。要求甲机读入P1口的8个开关状态后，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P1口，由P1口的8个发光二极管来显示8个开关的状态。

步骤就是甲机读取P1开关的状态，甲机把数据发送到乙机，乙机接收到数据，乙机将接收到的数据放到P1来显示。

//甲机
#include
#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;//串口初始化方式1发送，不接收
	PCON=0x00;//SMOD=0
	TR1=1;//启动T1
	P1=0xFF;//读前先写1
	while(1){
		temp=P1;//读入P1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，表示没发送完，循环等待
		TI=0;//软件清零
	}
}
//乙机
#include
#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;//设置串口为方式1接收
	PCON=0x00;//SMOD=0
	TR1=1;//启动T1
	while(1){
		while(RI==0);//如果RI=0，表示没有接收到数据
		RI=0;//软件清零
		temp=SBUF;//读取到的数据存到temp中
		P1=temp;//接收到的数据送P1口控制8个LED的亮灭
	}
}

这里用到一个前面没有出现的元器件开关switch 。

拓展

这次实验太感动了，甚至代码都不需要更改，只需要改开关的状态即可。不知道原理也没关系，就是用控制变量法慢慢调就行了。

总结

这个简单的把书上面的例题对着写了一遍，对于单片机的第四次实验可以参考这篇博客

C51单片机第四次实验 -----串口通信-CSDN博客https://blog.csdn.net/weixin_68376171/article/details/134761276?spm=1001.2014.3001.5502

虽然写是这么写在一起，但是这个怎么让别人知道到底是通过你传递过去实现数码管点亮的，还是因为开关直接控制数码管点亮的呢。 

 这个数码管是共阴极的，不需要单片机就可以实现，但是有时候不能在运行的时候调整，会直接导致熄灭。

对于右边LED灯是点亮的连续按两下开关没事，但是对于右边LED灯是灭的连续按两下，会导致数码管熄灭，看图好像是从低电平变成了没电平了，具体是什么情况我也不清楚。