C51单片机串口通信之上位机交互

概述：上位机（PC机）向MCU发送指令，MCU串口接收指令并根据列表发送响应。

全局变量声明

#include <E51Pro.h>

BYTE ComBuf[18];//串口通讯数据缓存，发送和接收都使用

UINT nAddress;//ROM中地址计数

UINT nTimeOut;//超时计数

ProWork pw;//编程器一般操作

1 定时器延时

1.1 微秒级

void Delay_us(BYTE nUs)//微秒级延时<255us

{

TH0=0;

TL0=0;

TR0=1;

while(TL0<nUs); //利用T0做定时计数器，循环采样，直到达到定时值

TR0=0;

}

分析：

定时器初始值归零，自增1次约1us。

打开定时器中断，BYTE有效值为0~255，因此TL<nUs限定其延时小于255us。

最后关闭定时器中断。

1.2 毫秒级

void Delay_ms(UINT nMs) //毫秒级的延时<65535ms

{

UINT n=0;

TR0=1;

while(n<nMs)利用T0做定时计数器，循环采样，直到达到定时值

{

TH0=0;

TL0=20;

while(TH0<4);

n++;

}

TR0=0;

}

TH自增1，即TL自增255，故TH自增4次约1ms，其他同微秒级。

2 等待上位机命令

BOOL WaitComm()//等待上位机的命令,18字节

{

BYTE n=0;

RI=0;

//*****1******

while(!RI){} //等待第一个字节

ComBuf[n]=SBUF;

RI=0;

n++;

//*****2******

for(n;n<=17;n++)

{

nTimeOut=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>10000)return 0; //后17个字节都有超时限制

}

ComBuf[n]=SBUF;

RI=0;

}

return 1;

}

**1** 上位机发送第一个字节，接收中断，接收字符存入ComBuf数组；软件置零，继续接收下一字节。

**2** 下一字节要若在超时计数nTimeOut自增超过1W，则返回0，不再接收；未超时，则把剩下17字节依次存入ComBuf数组。

3 等待上位机回应

BOOL WaitResp()//等待上位机回应,1字节,有超时限制

{

nTimeOut=0;

RI=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>50000)

{

return 0;

}

}

RI=0;

ComBuf[0]=SBUF;

return 1;

}

上位机在5Wus内回应，存入ComBuf。

4 写器件等待上位机，与等待上位机命令有区别

BOOL WaitData() //写器件时等待上位机数据，18字节，有超时限制

{

BYTE n;

RI=0;

for(n=0;n<=17;n++)

{

nTimeOut=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>10000)

{

return 0;

}

}

RI=0;

ComBuf[n]=SBUF;

}

return 1;

}

所有18字节均有超时限制

6 把Com数组内容发送到上位机，回应操作完成

void SendData() //发送数据或回应操作完成,18字节

{

BYTE n=0;

for(n;n<=17;n++)

{

TI=0;

SBUF=ComBuf[n];

while(!TI){}

TI=0;

}

}

7 写器件对上位机回应

void SendResp()//回应上位机1个字节,在写器件函数中使用

{

TI=0;

SBUF=ComBuf[0];

while(!TI){}

TI=0;

}

8读特征字

void ReadSign() //读特征字

{

pw.fpReadSign();

SendData(); //通知上位机，送出读出器件特征字

}

读取PW特殊寄存器

附一：源码

//Easy 51Pro编程器主程序，负责通讯，管理编程操作

///

#include <E51Pro.h>

BYTE ComBuf[18];//串口通讯数据缓存，发送和接收都使用

UINT nAddress;//ROM中地址计数

UINT nTimeOut;//超时计数

ProWork pw;//编程器一般操作

void Delay_us(BYTE nUs)//微秒级延时<255us

{

TH0=0;

TL0=0;

TR0=1;

while(TL0<nUs)//利用T0做定时计数器，循环采样，直到达到定时值

{

}

TR0=0;

}

void Delay_ms(UINT nMs)//豪秒级的延时<65535ms

{

UINT n=0;

TR0=1;

while(n<nMs)利用T0做定时计数器，循环采样，直到达到定时值

{

TH0=0;

TL0=20;

while(TH0<4)

{

}

n++;

}

TR0=0;

}

BOOL WaitComm()//等待上位机的命令,18字节

{

BYTE n=0;

RI=0;

while(!RI){}//等待第一个字节

ComBuf[n]=SBUF;

RI=0;

n++;

for(n;n<=17;n++)

{

nTimeOut=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>10000)//后17个字节都有超时限制

return 0;

}

ComBuf[n]=SBUF;

RI=0;

}

return 1;

}

BOOL WaitResp()//等待上位机回应,1字节,有超时限制

{

nTimeOut=0;

RI=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>50000)

{

return 0;

}

}

RI=0;

ComBuf[0]=SBUF;

return 1;

}

BOOL WaitData()//写器件时等待上位机数据，18字节，有超时限制

{

BYTE n;

RI=0;

for(n=0;n<=17;n++)

{

nTimeOut=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>10000)

{

return 0;

}

}

RI=0;

ComBuf[n]=SBUF;

}

return 1;

}

void SendData()//发送数据或回应操作完成,18字节

{

BYTE n=0;

for(n;n<=17;n++)

{

TI=0;

SBUF=ComBuf[n];

while(!TI){}

TI=0;

}

}

void SendResp()//回应上位机1个字节,在写器件函数中使用

{

TI=0;

SBUF=ComBuf[0];

while(!TI){}

TI=0;

}

void SetVpp5V()//设置Vpp为5v

{

P3_4=0;

P3_3=0;

}

void SetVpp0V()//设置Vpp为0v

{

P3_3=0;

P3_4=1;

}

void SetVpp12V()//设置Vpp为12v

{

P3_4=0;

P3_3=1;

}

void RstPro()//编程器复位

{

pw.fpProOver();//直接编程结束

SendData();//通知上位机，表示编程器就绪，可以直接用此函数因为协议号（ComBuf[0]）还没被修改，下同

}

void ReadSign()//读特征字

{

pw.fpReadSign();

SendData();//通知上位机，送出读出器件特征字

}

void Erase()//擦除器件

{

pw.fpErase();

SendData();//通知上位机，擦除了器件

}

void Write()//写器件

{

BYTE n;

pw.fpInitPro();//编程前的准备工作

SendData();//回应上位机表示进入写器件状态，可以发来数据

while(1)

{

if(WaitData())//如果等待数据成功

{

if(ComBuf[0]==0x07)//判断是否继续写

{

for(n=2;n<=17;n++)//ComBuf[2~17]为待写入数据块

{

if(!pw.fpWrite(ComBuf[n]))//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<调用写该器件一个单元的函数

{

pw.fpProOver();//出错了就结束编程

ComBuf[0]=0xff;

SendResp();//回应上位机一个字节，表示写数据出错了

WaitData();//等待上位机的回应后就结束

return;

}

nAddress++;//下一个单元

}

ComBuf[0]=1;//回应上位机一个字节，表示数据块顺利完成，请求继续

SendResp();

}

else if(ComBuf[0]==0x00)//写器件结束

break;

else//可能是通讯出错了

{

pw.fpProOver();

return;

}

}

else//等待数据失败

{

pw.fpProOver();

return;

}

}

pw.fpProOver();//编程结束后的工作

Delay_ms(50);//延时等待上位机写线程结束

ComBuf[0]=0;//通知上位机编程器进入就绪状态

SendData();

}

void Read()//读器件

{

BYTE n;

pw.fpInitPro();//先设置成编程状态

SendData();//回应上位机表示进入读状态

while(1)

{

if(WaitResp())//等待上位机回应1个字节

{

if(ComBuf[0]==0)//ComBuf[0]==0表示读结束

{

break;

}

else if(ComBuf[0]==0xff)//0xff表示重发

{

nAddress=nAddress-0x0010;

}

for(n=2;n<=17;n++)//ComBuf[2~17]保存读出的数据块

{

ComBuf[n]=pw.fpRead();//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<调用写该器件一个单元的函数

nAddress++;//下一个单元

}

ComBuf[0]=6;//向上位机发送读出的数据块

SendData();

}

else

break;//等待回应失败

}

pw.fpProOver();//操作结束设置为运行状态

ComBuf[0]=0;//通知上位机编程器进入就绪状态

SendData();

}

void Lock()//写锁定位

{

pw.fpLock();

SendData();

}

///

//所支持的FID,请在这里继续添加

///

extern void PreparePro00();//FID=00:AT89C51编程器

extern void PreparePro01();//FID=01:AT89C2051编程器

extern void PreparePro02();//FID=02:AT89S51编程器

void main()

{

SP=0x60;

SetVpp5V();//先初始化Vpp为5v

SCON=0x00;

TCON=0x00;

//PCON=0x00;//波特率*2

IE=0x00;

//TMOD: GATE|C/!T|M1|M0|GATE|C/!T|M1|M0

// 0 0 1 0 0 0 0 1

TMOD=0x21;//T0用于延时程序

TH1=0xff;

TL1=0xff;//波特率28800*2,注意PCON

//SCON: SM0|SM1|SM2|REN|TB8|RB8|TI|RI

// 0 1 0 1 0 0 0 0

SCON=0x50;

TR1=1;

Delay_ms(1000);//延时1秒后编程器自举

ComBuf[0]=0;

SendData();

while(1)//串口通讯采用查询方式

{

if(!WaitComm())//如果超时,通讯出错

{

Delay_ms(500);

ComBuf[0]=0;//让编程器复位,使编程器就绪

}

switch(ComBuf[1])//根据FID设置(ProWork)pw中的函数指针

{

case 0://at89c51编程器

PreparePro00();

break;

case 1://at89c2051编程器

PreparePro01();

break;

case 2://at89s51编程器

PreparePro02();

break;

//case 3:支持新器件时，请继续向下添加

// break;

//case 4:

// break;

default:

ComBuf[0]=0xff;

ComBuf[1]=0xff;//表示无效的操作

break;

}

switch(ComBuf[0])//根据操作ID跳到不同的操作函数

{

case 0x00:

RstPro();//编程器复位

break;

case 0x01:

ReadSign();//读特征字

break;

case 0x02:

Erase();//擦除器件

break;

case 0x03:

Write();//写器件

break;

case 0x04:

Read();//读器件

break;

case 0x05:

Lock();//写锁定位

break;

default:

SendData();

break;

}

}

}