单片机与PC之间串口通信的软件实现

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摘 要：本文介绍了单片机与pc之间串口通信的软件仿真，涉及到的软件有Proteus、Keil、虚拟串口软件VSPD和串口调试助手SSCOM3.2软件。

关键词：单片机；串口通信；VSPD；仿真

随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行检测和控制。PC机具有强大的监控和管理功能，而单片机具有快速及灵活的控制特点，因此串口通信调试是系统设计时必不可少的。但现在的PC机上很多没有9针的串口，本文介绍的串口通信仿真完全脱离硬件环境，仅在一台PC上就可以完成，并且对PC的硬件配置也没有要求，因此对于系统设计的串口调试提供了方便。

1 利用VSPD虚拟串口

VSPD（Virtual Serial Port Driver）可在不占用真实物理串口的情况下，在主机上模拟出一对串口虚拟串口，其在功能以及使用上与真实物理串口是一致的，并通过“软连接”技术替代串口数据线将虚拟的一对串口互连，从而模拟实际工作中“双串口+串口数据线”的环境，互相收发数据，并且创建的串口对的数量是不受限制的。VSPD创建的虚拟串口，本设计中使用COM4和COM5。

2 Proteus硬件电路设计

Proteus是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件。它是目前最好的仿真单片机及器件的工具。本设计中Proteus中建立的单片机串口通信仿真电路如图2所示。

Proteus电路本身内部集成了电源、晶振还有复位电路，电源也接好了，所以单片机AT89C51不需要另外添加。AT89C51运行的时钟频率以其属性框中的“Clock Frequency”为准。设置AT89C51的属性，加载编译好的.HEX文件（由Keil软件完成.HEX的生成），时钟频率设为11.0592M。

COMPIM在Component Mode中可以找到，其内部自带RS-232和TTL电平转换功能，因此不需要再使用MAX232这样的电平转换芯片。单片机连接到COMPIM的线路如图2所示，注意：AT89C51的TXD与其TXD相连，RXD与其RXD相连。

COMPIM的属性框中Physical port选择COM4，波特率：9600，校验位：None，数据位：8，停止位：l。

COMPIM下方的元件是虚拟终端（VIRTUAL TERMINAL），在Virtual Instruments Mode中，可以实时观察仿真结果。它与单片机的连接：AT89C51的TXD与其RXD相连，RXD与其TXD相连。

3 程序下载至单片机

本设计是从单片机连续向PC机发送字符数据A至Z。将编好的C语言文件在Keil软件中创建HEX文件，以备Proteus中AT89C51灌入。

4 串口调试软件SSCOM3.2的设置

打开串口调试助手，修改串口为COM5（与COMPIM中的Physical port：COM4必须成对），波特率：9600，校验位：None，数据位：8，停止位：1，然后打开串口。

5 运行仿真

运行Proteus中仿真按钮，虚拟终端显示收到数据，串口调试助手中也显示收到数据。成功的界面如图2所示。

6 小结

本文介绍的串行通信纯软件仿真技术，成本低，效率高，代替了以往的需要的硬件电路、串口通信接口等才能实现的调试工作，因此性价比非常高。

[参考文献]

[1]彭芬.《单片机C语言应用技术》[M].西安电子科技大学出版社，2012.2.

[2]Proteus软件使用手册.

[3]Keil软件使用说明.