MCS—51单片机多串口通讯技术应用

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【摘 要】随着单片机由于其较小的体积和很高的性价比,而在各种电子产品中受到广泛的应用和发展,单片机的研发人员也在不断的进行技术上的革新.到目前为止,有两种类型的单片机已经被投入了广泛的应用,其中一类是专用单片机也就是专用在移动通信等专用设备里的单片机.而另一类就是通用单片机.MCS-51单片机就是一种通用单片机,通用单片机一般情况下可以满足多数系统的需求.现在大多数通用单片机通常只有一个串行通讯口,但是在某些情况下,两个或者两个以上的串行口也是必要的,而多串口通讯主要应用于线路中继、协议转换以及集散测控单元等场合.

【关 键 词 】专用单片机；通用单片机；MCS-51单片机；串行通讯口

1.关于MCS-51单片机的介绍

单片机,它是现在应用最广泛的集成电路芯片的一种,通常利用超大规模集成电路技术把处理器（也就是人们常说的CPU）、随机存储器、只读存储器以及多种I/O口和中断系统等部分集成于一体,而成为一个微型的计算机芯片.在HMOS技术迅猛发展的前提下,Intel公司基于早年研发的单片机MCS-48系列的基础上,又于1980年相继推出了8位MCS-51系列单片机.MCS-51系列单片机相较于之前开发的一系列单片机来说,功能以及速度方面都有了前所未有的突破,成为工业控制系统中一种相当理想的机型,至今为止都作为单片机的理想机型应用于各个领域.MCS-51单片机的基本机型包括8051、8751、8031和8951这四种型号,而由于8031的性价比较高,并且易于研发,所以利用率也相对较高.MCS-51单片机的特点包括以下几个方面：

（1）MCS-51单片机是一个有较强处理能力具有8位cpu,并且同时具备范围在1.2MHz～12MHz的振荡器,通常采用的是单一+5V电源.

（2）MCS-51单片机的片内采用的是单总线结构,带有128B的寻址空间为64KB的数据存储器以及4KB的寻址空间为64KB的程序存储器.

（3）MCS-51单片机具有128个用户位的寻址空间以及21个字节特殊功能寄存器并且具有8位的I/O并行接口四个.

2.MCS-51单片机多串口通讯的实现技术

目前为止也只有极为少数的几种单片机可以实现多串口通信,而有些单片机与MCS-51系列单片机是可以相互兼容的,所以一些新增的串口和原有的串口是基本吻合的.根据目前单片机的发展来看,MCS-51系列单片机也只有Intel8250以及Intel8251两种接口芯片可以选择.根据单片机价格低廉性价比高的特点,也可以利用多个单串口的单片机也来实现多串口通信,这种多串口的实现技术会比其他方案更容易实现,而且在价格方面也较低,这种方法叫做多单片机的协同工作.而HSI和HSO功能又是另一种可行的多串口通讯实现技术,因为某些类型的单片机即可以实现高速输入又可以同时完成高速输出,所以利用这种技术实现多串口通讯也是可行的.但是如果单片机没有扩展功能同时也不具备HSI和HSO功能,那么软件模拟就可以实现单片机多串口通讯.根据软件模拟来实现多串口通讯的流程是先根据通讯的频率来确定在发送每一位时的时间间隔,然后再依据数据的内容以及格式来进行进一步的操作.MCS-51系列单片机的八位定时器在定时间常数初值通常为160.最后还有一种方法是多路模拟开关实现单片机多串口通讯技术,这种方法是将单片机的串口通过分别于多路的模拟开关于各路的线路相连接.这种技术适用于多串口通讯分别进行时,这种技术方法比较可靠,一般情况下技术条件容易满足.

3.MCS-51单片机多串口通讯的多路采集系统

MCS-51系列单片机多串口通讯的多路采集系统是由上位机以及各个采集节点所构成的系统,都采用的是型号为RS232的一种标准串行通信口.这种单片机多路采集系统是以一台单片机系统作为该系统的主机,各个采集点作为从机而进行一种一对多的方式来进行数据的传输.51系列单片机的串口有4个基本模式,它有三种基本的作用诸如串并转换、并串转换以及异步串行通信.在异步串行通信中,是有两种帧格式的,他们分别是1+8+1和1+8+1+1.多机通信是特殊的通信方式.MCS-51系列单片机多串口通讯的多路采集的基本原理是采用两组移位寄存器使并行的通信模式转换成串行的通信模式.下面介绍一下主从机的工作流程.

4.综述

因为现如今单片机由于其较小的体积和很高的性价比,而在各种电子产品中受到广泛的应用和发展,但是单片机的研发也有几个瓶颈比如高频布线（一般高频指的是处理速度达100MHz以上）,MCS-51单片机就是一种一般情况下可以满足多数系统的需求的通用单片机,现如今市场上的众多品牌电子产品,诸如诺基亚,华为,西门子等利用的就是MCS-51系列单片机.其中MCS-51系列单片机多串口通讯技术是一类较为特殊的应用技术,它有众多的实现方法,上文已经做了简要的介绍.现如今,单片机对两个或者两个以上的串行口的要求也越来越高.目前单片机的发展已经朝着单片化、网络化、微型化的方向迈进,来解决一些复杂的计算机系统的应用.而单片机最明显的优势就是凭借其体积小可以嵌入电器内部来控制整个电气系统.

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