最近項(xiàng)目里面要用到51單片機(jī)做一些控制，主要功能是通過串口接收上位機(jī)的指令并進(jìn)行分析解碼，等待一個(gè)外部觸發(fā)信號(hào)到來后執(zhí)行之前接收的指令動(dòng)作。

正好手邊有一片STC89C52，趕緊搭了個(gè)最小系統(tǒng)。STC89C52單片機(jī)可以通過串口下載程序，可是試了好幾次都沒有下載成功，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)原來是9針串口線忘了接GND（地線）。順便總結(jié)下STC單片機(jī)下載不成功的主要原因：

1、最小系統(tǒng)出問題（晶振對(duì)不對(duì)、復(fù)位電路對(duì)不對(duì)、引腳連線對(duì)不對(duì)）;

2、電平匹配問題（一般是要加MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片的）;

3、串口線（串口線質(zhì)量也是很重要的）連得對(duì)不對(duì)（至少連3根線TXD、RXD、GND），包括發(fā)送接收的方向?qū)Σ粚?duì);

4、下載操作步驟對(duì)不對(duì)（單片機(jī)下電---》點(diǎn)下載---》單片機(jī)上電）。

排除了下載失敗的故障后，就可以寫代碼下程序了。先寫個(gè)串口調(diào)試功能的代碼，使用串口接收中斷方式，在主程序中將接受的字節(jié)回送到上位機(jī)中。

串口收發(fā)設(shè)計(jì)（阻塞式設(shè)計(jì)）

/****************************************************-- File name ： rs232.c-- Abstract ： 串口收發(fā)設(shè)計(jì)（阻塞式設(shè)計(jì)）-- Author ： hi2world-- Date ： 2012-10-2*****************************************************/#include//定義新類型typedef unsigned char uchar;//接收一個(gè)字節(jié)完成標(biāo)志位bit rx_flag = 0;//全局變量，用于存放接收到的字節(jié)uchar rx_byte;int main（）{/*設(shè)置波特率*/SCON = 0x50; //串口工作在方式1，允許串行接收;PCON = 0x00; //SMOD設(shè)置為0TMOD = 0x20; //定時(shí)器1工作在方式2：8位自動(dòng)重裝載TH1 = 0xfd; //設(shè)置波特率9600TL1 = 0xfd;TR1 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器/*開中斷*/ ES = 1; //允許串行接收中斷EA = 1; //開總中斷while（1）{if（rx_flag） //接收完成標(biāo)志為1時(shí)，開始發(fā)送數(shù)據(jù)到上位機(jī){rx_flag = 0; //清除接收完成標(biāo)志位SBUF = rx_byte; //發(fā)送while（TI == 0）; //等待發(fā)送結(jié)束，可以加入超時(shí)等待處理}TI = 0; //軟件清除發(fā)送中斷標(biāo)志位}return 0;}/*串口中斷服務(wù)子程序*/void serial_intserve（） interrupt 4 using 1{if（RI） //判斷是接收中斷標(biāo)志{rx_flag = 1; //設(shè)置接收1字節(jié)完成標(biāo)志rx_byte = SBUF; //取數(shù)據(jù)RI = 0; //手動(dòng)清除接收中斷標(biāo)志}}

對(duì)上述代碼進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)：

1、上位機(jī)每隔0.5s發(fā)送1個(gè)字節(jié)，代碼可以很好的工作，沒有丟失數(shù)據(jù);

2、上位機(jī)發(fā)送987個(gè)字節(jié)大小的文件，上位機(jī)接收到單片機(jī)回送數(shù)據(jù)986個(gè)，丟失1個(gè);

3、上位機(jī)發(fā)送12307個(gè)字節(jié)大小的文件，上位機(jī)接收到單片機(jī)回送數(shù)據(jù)12286個(gè)，丟失21個(gè);

4、上位機(jī)發(fā)送61541個(gè)字節(jié)大小的文件，上位機(jī)接收到單片機(jī)回送數(shù)據(jù)61453個(gè)，丟失88個(gè)。

一般情況，為了使串口收發(fā)更穩(wěn)健，會(huì)使用緩沖區(qū)機(jī)制，也就是設(shè)計(jì)接收FIFO，將接收到數(shù)據(jù)先存放到FIFO中，這樣可以防止在大數(shù)據(jù)收發(fā)過程中的覆蓋問題。FIFO一般設(shè)計(jì)成環(huán)形的，有一個(gè)讀指針和一個(gè)寫指針，對(duì)FIFO操作時(shí)會(huì)先檢查這兩個(gè)指針來確定FIFO的狀態(tài)。為了區(qū)分FIFO的滿狀態(tài)和空狀態(tài)，往往會(huì)犧牲掉FIFO一個(gè)存儲(chǔ)單元，使得形成這樣的條件：

1、寫之前，檢查發(fā)現(xiàn)如果wr_ptr+1 = rd_ptr，則表示FIFO已滿（實(shí)際FIFO還有1個(gè)空位，但被我們犧牲掉了）;

2、讀之前，檢查發(fā)現(xiàn)如果rd_ptr = wr_ptr，則表示FIFO為空（這時(shí)FIFO是真心空的）。

串口收發(fā)設(shè)計(jì)（非阻塞式設(shè)計(jì)）

/****************************************************-- File name ： rs232.c-- Abstract ： 串口收發(fā)設(shè)計(jì)（非阻塞式設(shè)計(jì)）-- Author ： hi2world-- Date ： 2012-10-2 *****************************************************/#include/*定義新類型*/typedef unsigned char uchar;/*定義一個(gè)接收緩存fifo*/#define MaxRevByte 16 //fifo長度為32個(gè)字節(jié)uchar data Rev_fifo［MaxRevByte］; //定義一個(gè)32個(gè)字節(jié)的環(huán)形FIFO，用于存儲(chǔ)接收到的數(shù)據(jù)uchar data * data Base_ptr = Rev_fifo; //指向fifo的指針，實(shí)質(zhì)就是fifo的首地址uchar Wr_cnt = 0; //寫指針的偏移量，則寫指針Wr_ptr = Base_ptr + Wr_cnt;uchar Rd_cnt = 0; //讀指針的偏移量，則讀指針Rd_ptr = Base_ptr + Rd_cnt;/*接收一個(gè)字節(jié)完成標(biāo)志位*/bit rx_flag = 0;int main（）{/*設(shè)置波特率*/SCON = 0x50; //串口工作在方式1，允許串行接收;PCON = 0x00; //SMOD設(shè)置為0TMOD = 0x20; //定時(shí)器1工作在方式2：8位自動(dòng)重裝載TH1 = 0xfd; //設(shè)置波特率9600TL1 = 0xfd;TR1 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器/*開中斷*/ ES = 1; //允許串行接收中斷EA = 1; //開總中斷/*串口接收數(shù)據(jù)*/while（1）{if（rx_flag） //接收完成標(biāo)志為1時(shí)，開始發(fā)送數(shù)據(jù)到上位機(jī){rx_flag = 0; //清除接收完成標(biāo)志位if（Rd_cnt == Wr_cnt） //FIFO已空{(diào)//復(fù)位緩沖區(qū)指針偏移量Rd_cnt = 0;Wr_cnt = 0;}else {SBUF = *（Base_ptr + Rd_cnt）;Rd_cnt = （Rd_cnt + 1） & （MaxRevByte - 1）;}while（TI == 0） //等待發(fā)送結(jié)束 {;} TI = 0; //軟件清除發(fā)送中斷標(biāo)志位}}return 0;}/*串口中斷服務(wù)子程序*/void serial_intserve（） interrupt 4 using 1{if（RI） //判斷是接收中斷標(biāo)志{uchar temp;temp = （Wr_cnt + 1） & （MaxRevByte - 1）; if（temp == Rd_cnt） //FIFO已滿{;}else{ *（Base_ptr + Wr_cnt） = SBUF;Wr_cnt = temp; //將接收到的數(shù)據(jù)放到fifo中}rx_flag = 1; //將接收數(shù)據(jù)完成標(biāo)志位置1，以供查詢RI = 0; //清除接收中斷標(biāo)志位 } }

對(duì)代碼進(jìn)行同樣的測(cè)試：

1、上位機(jī)每隔0.5s發(fā)送1個(gè)字節(jié)，代碼可以很好的工作，沒有丟失數(shù)據(jù);

2、上位機(jī)發(fā)送987個(gè)字節(jié)大小的文件，上位機(jī)接收到單片機(jī)回送數(shù)據(jù)986個(gè)，丟失1個(gè);

3、上位機(jī)發(fā)送12307個(gè)字節(jié)大小的文件，上位機(jī)接收到單片機(jī)回送數(shù)據(jù)12286個(gè)，丟失21個(gè);

4、上位機(jī)發(fā)送61541個(gè)字節(jié)大小的文件，上位機(jī)接收到單片機(jī)回送數(shù)據(jù)61429個(gè)，丟失112個(gè)。

從上面的測(cè)試數(shù)據(jù)上看，阻塞式的串口收發(fā)反而比非阻塞式的要好一些些。但是按照很多書本上以及原理上推論，應(yīng)該是非阻塞式的遠(yuǎn)好于阻塞式的，但今天的測(cè)試結(jié)果讓我有些不敢相信。靜下心來仔細(xì)思考，好像得出點(diǎn)結(jié)論：

1、在這個(gè)測(cè)試中，單片機(jī)僅僅只在做2件事：接收與發(fā)送。任務(wù)太簡單，阻塞式的也能很好的工作，反而非阻塞式的沒有體現(xiàn)出它的好處來;

2、這個(gè)單一的任務(wù)中，非阻塞式的要對(duì)FIFO進(jìn)行讀寫，反而要消耗時(shí)間，從而導(dǎo)致上面的測(cè)試數(shù)據(jù)看好阻塞式的;

3、如果增加其他的任務(wù)，非阻塞式的理論上應(yīng)該比阻塞式的工作的好，當(dāng)然有待驗(yàn)證;

4、確實(shí)應(yīng)該多做實(shí)驗(yàn)，不能光看書上怎么寫，要實(shí)際測(cè)試，看看哪些情況下適用哪些方法