本节书摘来自异步社区《单片机串口通信及测控应用实战详解》一书中的第6章，第6.2节，作者 李江全，聂晶，梁习卉子，刘新英，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
串口在发送数据和接收数据完成时均会引起串口中断，从而使接收标志位RI和发送标志位TI置1。查询方式和中断方式的区别就在于CPU查看RI和TI方式不同，以及处理数据的效率不同。
查询方式是指通过CPU定时的查询SCON串口控制寄存器中的接收标志位RI和发送标志位TI来接收和发送数据。此种方式下，当串口发送数据或接收数据完成时，仅仅将相应的标志位置1而不会以任何形式通知主程序。主程序只能通过定时查询发现标志位状态的改变，从而进行相应的处理，如标志位的清0。这种方式下数据的发送和接收是半双工的，占用CPU时间长，工作效率低。
中断方式是在接收和发送数据时，CPU不必连续地查询接收标志位RI和发送标志位TI。当串口发送数据或接收数据完成时，CPU自动转入中断服务程序对接收到的数据进行处理，只需要在中断服务程序中通过查看是RI还是TI来判断数据是接收还是发送，从而跳转至相应的处理部分。这种方式下可以实现全双工通信，CPU可以腾出时间处理其他任务，效率高，速度快。
查询方式通信流程：当串口接收到数据时，硬件系统将RI置1。在主程序中当CPU首次查询到RI = 1时，首先判断接收的首字节是否为本机地址，如果不是则将接收缓冲区里的数据清0返回重新查询接收；如果是则驱动继电器动作、通过数码管显示数据和地址，并将数据返回给上位机；然后继续下一次循环。
各个单片机开发板C51程序基本相同，只是地址不同，在常量声明“#define”语句中体现。
#include<reg51.h> #include<string.h> #define addr 01 //02号单片机板C51程序addr为02；03号单片机板C51程序addr为03 #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit jdq1 = P2^0; //继电器1 sbit jdq2 = P2^1; //继电器2 /**********************数码显示 键盘接口定义**********************/ sbit PS0 = P2^4; //数码管个位 sbit PS1 = P2^5; //数码管十位 sbit PS2 = P2^6;//数码管百位 sbit PS3 = P2^7;//数码管千位 sfr P_data = 0x80;//P0口为显示数据输出口 sbit P_K_L = P2^2;//键盘列 //字段转换表 uchar tab[] = {0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6, 0xee,0x3e,0x,0x,0x9e,0x8e}; uchar data_buf[2]; void init_serial(void); bit recv_data(void); void display(uchar a,uchar c); void sw_out(unsigned char b);//开关量输出 void delay(unsigned int delay_time); void main(void) { uint a; init_serial(); EA = 0; while(1) { if(recv_data() == 0) { data_buf[0] = 0; data_buf[1] = 0; continue; } sw_out(data_buf[1]); TI = 0; SBUF = data_buf[0]; while(!TI); TI = 0; TI = 0; SBUF = data_buf[1]; while(!TI); TI = 0; for(a = 0;a<200;a++)//显示,兼有延时的作用 display(data_buf[1],data_buf[0]); } } /**************************串口初始化函数**************************/ /*函数原型:void init_serial(void) /*函数功能:设置串口通信参数及方式 /******************************************************************/ void init_serial(void) { TMOD = 0X20;//定时器1方式2 TH1 = 0XFA; TL1 = 0XFA; PCON = 0X80; SCON = 0X50;//串口方式1，允许接收，波特率9600bit/s TR1 = 1; //开始计时 } /**************************数据接收函数**************************/ /*函数原型:void recv_data(uint temp) /*函数功能:数据发送 /*输入参数:temp /******************************************************************/ bit recv_data(void) { uchar c0 = 0; uchar tmp,i = 0; while(c0<2) { RI = 0; while(!RI); tmp = SBUF; RI = 0; data_buf[i] = tmp; i++; c0++; } if(data_buf[0]! = addr) return 0; return 1; } /**************************数码管显示函数**************************/ /*函数原型:void display(void) /*函数功能:数码管显示 /*调用模块:delay() /******************************************************************/ void display(uchar a,uchar c) { bit b = P_K_L; P_K_L = 1;//防止按键干扰显示 P_data = tab[a&0x0f]; //显示数据一位 PS0 = 0; PS1 = 1; PS2 = 1; PS3 = 1; delay(200); P_data = tab[(a>>4)&0x0f]; //显示数据十位 PS0 = 1; PS1 = 0; delay(200); P_data = tab[c]; //显示地址一位 PS1 = 1; PS2 = 0; delay(200); P_data = tab[0]; //显示地址十位 PS2 = 1; PS3 = 0; delay(200); PS3 = 1; P_K_L = b; //恢复按键 P_data = 0xff; //恢复数据口 } /**************************数据输出函数**************************/ /*函数原型:void sw_out(uchar a) /*函数功能:数据采集 /******************************************************************/ void sw_out(unsigned char b) { if(b = = 0x00) { jdq1 = 1; //接收到PC发来的数据00，关闭继电器1和2 jdq2 = 1; } else if(b == 0x01) { jdq1 = 1; //接收到PC发来的数据01，继电器1关闭，继电器2打开 jdq2 = 0; } else if(b == 0x10) { jdq1 = 0; //接收到PC发来的数据10，继电器1打开，继电器2关闭 jdq2 = 1; } else if(b == 0x11) { jdq1 = 0; //接收到PC发来的数据11，打开继电器1和2 jdq2 = 0; } } /*******************************延时函数*********************************/ /*函数原型:delay(unsigned int delay_time) /*输入参数:delay_time (输入要延时的时间) /**********************************************************************/ void delay(unsigned int delay_time) //延时子程序 {for(;delay_time>0;delay_time--) {} }将C51程序编译生成HEX文件，然后采用STC-ISP软件将HEX文件下载到单片机中。
打开“串口调试助手”程序（ScomAssistant.exe），首先设置串口号COM1、波特率9600、校验位NONE、数据位8、停止位1等参数（注意：设置的参数必须与单片机设置的一致），选择“十六进制显示”和“十六进制发送”，打开串口。
PC通过串行口将十六进制数发送给多个单片机，驱动地址吻合的单片机继电器动作，并在数码管显示接收的数。单片机接收到数据后，返回原数据给PC。
如PC发送十六进制数据“01 11”，驱动1号单片机板继电器1和2打开，单片机返回十六进制数据“01 11”。如图6-2所示。
各个单片机开发板汇编程序基本相同，只是地址不同。
/****************************************************************** ** 1号从机机程序（单片机与多个单片机串口通信） ** 晶 振 频 率:11.0592MHz ** 线 路：单片机实验开发板B ******************************************************************/ A_BYTE EQU 40H B_BYTE EQU 41H C_BYTE EQU 42H D_BYTE EQU 43H MCU_DATA EQU 45H MCU_ADDR EQU 01H PS0 BIT P2.4 //数码管个位 PS1 BIT P2.5 //数码管十位 PS2 BIT P2.6 //数码管百位 PS3 BIT P2.7 //数码管千位 jdq1 BIT P2.0 //继电器1 jdq2 BIT P2.1 //继电器2 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV SP,#60H ACALL init_serial LOOP:CLR RI JNB RI,$ MOV A,SBUF CLR RI CJNE A,#MCU_ADDR,LOOP JNB RI,$ //是本机地址 MOV MCU_DATA,SBUF CLR RI CLR TI MOV SBUF,#MCU_ADDR JNB TI,$ CLR TI MOV SBUF,MCU_DATA JNB TI,$ CLR TI MOV A,MCU_DATA SWAP A ANL A,#0FH MOV B_BYTE,A MOV A,MCU_DATA ANL A,#0FH MOV A_BYTE,A ACALL SW_OUT MOV C_BYTE,#MCU_ADDR MOV D_BYTE,#0H MOV R3,#10H RR1:ACALL DISPLAY DJNZ R3,RR1 SJMP LOOP SW_OUT:MOV A,MCU_DATA //数据输出 CJNE A,#00H,SS1 SETB jdq1 //接收到PC发来的数据00，关闭继电器1和2 SETB jdq2 SJMP SS0 SS1:CJNE A,#01H,SS2 SETB jdq1 //接收到PC发来的数据01，继电器1关闭，继电器2打开 CLR jdq2 SJMP SS0 SS2:CJNE A,#10H,SS3 CLR jdq1 //接收到PC发来的数据10，继电器1打开，继电器2关闭 SETB jdq2 SJMP SS0 SS3:CJNE A,#11H,SS0 CLR jdq1 //接收到PC发来的数据11，打开继电器1和2 CLR jdq2 SS0:RET init_serial: //串口初始化函数 MOV SCON,#50H ;设置成串口1方式 MOV TMOD,#20H ;波特率发生器T1工作在模式2上 MOV TH1,#0FAH ;预置初值(按照波特率4800bit/s预置初值) MOV TL1,#0FAH ;预置初值(按照波特率4800bit/s预置初值) ORL PCON, #80H;波特率加倍 现在的波特率为9600bit/s SETB TR1 ;启动定时器T1 RET DISPLAY: MOV A,R0 PUSH ACC MOV DPTR,#NUMTAB ;指定查表起始地址 MOV R0,#4 DPL1: MOV R1,#25 ;显示1000次 DPLOP: MOV A,A_BYTE ;取个位数 MOVC A,@A+DPTR ;查个位数的7段代码 MOV P0,a ;送出个位的7段代码 CLR PS0 SETB PS1 ACALL D1MS ;显示1ms MOV A,B_BYTE ;取十位数 MOVC A,@A+DPTR ;查十位数的7段代码 MOV P0,A ;送出十位的7段代码 SETB PS0 CLR PS1 ACALL D1MS ;显示1ms MOV A,C_BYTE ;取百位数 MOVC A,@A+DPTR ;查百位数的7段代码 MOV P0,A ;送出百位的7段代码 SETB PS1 CLR PS2 ACALL D1MS ;显示1ms MOV A,D_BYTE ;取千位数 MOVC A,@A+DPTR ;查千位数的7段代码 MOV P0,A ;送出千位的7段代码 SETB PS2 CLR PS3 ACALL D1MS ;显示1ms SETB PS3 DJNZ R1,DPLOP ;100次没完循环 DJNZ R0,DPL1 ;4个100次没完循环 POP ACC MOV R0,A RET D1MS: MOV R7,#80 ;1ms延时 DJNZ R7,$ RET ;实验板上的7段数码管0～9数字的共阴显示代码 numtab: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E0H,0FEH,0F6H END将汇编程序编译生成HEX文件，然后采用STC-ISP软件将HEX文件下载到单片机中。
打开“串口调试助手”程序（ScomAssistant.exe），首先设置串口号COM1、波特率9600、校验位NONE、数据位8、停止位1等参数（注意：设置的参数必须与单片机设置的一致），选择“十六进制显示”和“十六进制发送”，打开串口。
PC通过串行口将十六进制数发送给多个单片机，驱动地址吻合的单片机继电器动作，并在数码管显示接收的数。单片机接收到数据后，返回原数据给PC。
如PC发送十六进制数据“01 11”，驱动1号单片机板继电器1和2打开，单片机返回十六进制数据“01 11”，如图6-3所示。
中断方式通信流程：当串口接收到数据时，硬件系统将RI置1，触发程序进入中断服务程序。由中断服务程序接收串口数据并将其保存至接收缓冲区。中断服务程序首先判断接收的首字节是否为本机地址，如果不是则清空接收缓冲区，计数变量清0，直接退出中断服务程序从新等待数据接收；否则继续接收数据，计数变量C0加1。当接收完数据后，计数变量清0以便于下一次数据的接收，驱动继电器动作并将数据返回给上位机。然后退出中断服务程序，在主程序中通过数码管显示缓冲区的内容。
各个单片机开发板C51程序基本相同，只是地址不同，在常量声明“#define”语句中体现。
#include<reg51.h> #include<string.h> #define addr 01 //02号单片机板C51程序addr为02；03号单片机板C51程序addr为03 #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit jdq1 = P2^0;//继电器1 sbit jdq2 = P2^1;//继电器2 /***********************数码显示 键盘接口定义********************/ sbit PS0 = P2^4;//数码管个位 sbit PS1 = P2^5;//数码管十位 sbit PS2 = P2^6;//数码管百位 sbit PS3 = P2^7;//数码管千位 sfr P_data = 0x80;//P0口为显示数据输出口 sbit P_K_L = P2^2;//键盘列 uchar tab[] = {0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0, 0xfe,0xf6,0xee,0x3e,0x,0x,0x9e,0x8e};//字段转换表 uchar data_buf[2]; void init_serial(void); void display(uchar a,uchar c); void sw_out(unsigned char b);//开关量输出 void delay(unsigned int delay_time); void main(void) { uint a; init_serial(); RI = 0; while(1) { for(a = 0;a<200;a++)//显示,兼有延时的作用 display(data_buf[1],addr); } } /**************************串口初始化函数**************************/ /*函数原型:void init_serial(void) /*函数功能:设置串口通信参数及方式 /******************************************************************/ void init_serial(void) { TMOD = 0X20;//定时器1方式2 TH1 = 0XFA; TL1 = 0XFA; PCON = 0X80; SCON = 0X50;//串口方式1，允许接收，波特率9600bit/s TR1 = 1; //开始计时 ES = 1; EA = 1; } //串口中断处理函数 void serial_int() interrupt 4 { uchar c0,i; if(RI == 1) { data_buf[i] = SBUF; RI = 0; i++; c0++; if(data_buf[0]! = addr) { data_buf[0] = 0; data_buf[1] = 0; c0 = 0; i = 0; return; } if( c0 == 2) { c0 = 0; sw_out(data_buf[1]); TI = 0; SBUF = data_buf[0]; while(!TI); TI = 0; TI = 0; SBUF = data_buf[1]; while(!TI); TI = 0; i = 0; } } } /**************************数码管显示函数**************************/ /*函数原型:void display(void) /*函数功能:数码管显示 /*调用模块:delay() /******************************************************************/ void display(uchar a,uchar c) { bit b = P_K_L; P_K_L = 1;//防止按键干扰显示 P_data = tab[a&0x0f];//显示数据一位 PS0 = 0; PS1 = 1; PS2 = 1; PS3 = 1; delay(200); P_data = tab[(a>>4)&0x0f]; //显示数据十位 PS0 = 1; PS1 = 0; delay(200); P_data = tab[c];//显示地址一位 PS1 = 1; PS2 = 0; delay(200); P_data = tab[0];//显示地址十位 PS2 = 1; PS3 = 0; delay(200); PS3 = 1; P_K_L = b;//恢复按键 P_data = 0xff;//恢复数据口 } /**************************数据输出函数**************************/ /*函数原型:void sw_out(uchar a) /*函数功能:数据采集 /******************************************************************/ void sw_out(unsigned char b) { if(b = = 0x00) { jdq1 = 1; //接收到发来的数据00，关闭继电器1和2 jdq2 = 1; } else if(b = = 0x01) { jdq1 = 1; //接收到发来的数据01，继电器1关闭，继电器2打开 jdq2 = 0; } else if(b = = 0x10) { jdq1 = 0; //接收到发来的数据10，继电器1打开，继电器2关闭 jdq2 = 1; } else if(b = = 0x11) { jdq1 = 0; //接收到发来的数据11，打开继电器1和2 jdq2 = 0; } } /*******************************延时函数*********************************/ /*函数原型:delay(unsigned int delay_time) /*函数功能:延时函数 /*输入参数:delay_time (输入要延时的时间) /**********************************************************************/ void delay(unsigned int delay_time) //延时子程序 {for(;delay_time>0;delay_time--) {} }各个单片机开发板汇编程序基本相同，只是地址不同。
/****************************************************************** ** 1号从机机程序（多个单片机与PC串口通信） ** 晶 振 频 率:11.0592MHz ** 线 路：单片机实验开发板B ******************************************************************/ A_BYTE EQU 40H B_BYTE EQU 41H C_BYTE EQU 42H D_BYTE EQU 43H RECV_NUM EQU 44H MCU_DATA EQU 45H MCU_ADDR EQU 01H PS0 BIT P2.4 //数码管个位 PS1 BIT P2.5 //数码管十位 PS2 BIT P2.6 //数码管百位 PS3 BIT P2.7 //数码管千位 jdq1 BIT P2.0 //继电器1 jdq2 BIT P2.1 //继电器2 ORG 0000H SJMP ORG 0023H AJMP UART ORG 0030H MAIN:MOV SP,#60H MOV RECV_NUM,#0 ACALL init_serial LOOP:MOV A,MCU_DATA SWAP A ANL A,#0FH MOV B_BYTE,A MOV A,MCU_DATA ANL A,#0FH MOV A_BYTE,A ACALL SW_OUT MOV C_BYTE,#MCU_ADDR MOV D_BYTE,#0H ACALL DISPLAY SJMP SW_OUT:MOV A,MCU_DATA //数据输出 CJNE A,#00H,SS1 SETB jdq1 //接收到PC发来的数据00，关闭继电器1和2 SETB jdq2 SJMP SS0 SS1:CJNE A,#01H,SS2 SETB jdq1 //接收到PC发来的数据01，继电器1关闭，继电器2打开 CLR jdq2 SJMP SS0 SS2:CJNE A,#10H,SS3 CLR jdq1 //接收到PC发来的数据10，继电器1打开，继电器2关闭 SETB jdq2 SJMP SS0 SS3:CJNE A,#11H,SS0 CLR jdq1 //接收到PC发来的数据11，打开继电器1和2 CLR jdq2 SS0:RET init_serial: //串口初始化函数 MOV SCON,#50H ;设置成串口1方式 MOV TMOD,#20H ;波特率发生器T1工作在模式2上 MOV TH1,#0FAH ;预置初值(按照波特率4800bit/s预置初值) MOV TL1,#0FAH ;预置初值(按照波特率4800bit/s预置初值) ORL PCON, #80H;波特率加倍 现在的波特率为9600bit/s SETB TR1 ;启动定时器T1 SETB ES SETB EA RET DISPLAY: MOV A,R0 PUSH ACC MOV DPTR,#NUMTAB ;指定查表起始地址 MOV R0,#4 DPL1: MOV R1,#25 ;显示1000次 DPLOP: MOV A,A_BYTE ;取个位数 MOVC A,@A+DPTR ;查个位数的7段代码 MOV P0,a ;送出个位的7段代码 CLR PS0 SETB PS1 ACALL D1MS ;显示1ms MOV A,B_BYTE ;取十位数 MOVC A,@A+DPTR ;查十位数的7段代码 MOV P0,A ;送出十位的7段代码 SETB PS0 CLR PS1 ACALL D1MS ;显示1ms MOV A,C_BYTE ;取百位数 MOVC A,@A+DPTR ;查百位数的7段代码 MOV P0,A ;送出百位的7段代码 SETB PS1 CLR PS2 ACALL D1MS ;显示1ms MOV A,D_BYTE ;取千位数 MOVC A,@A+DPTR ;查千位数的7段代码 MOV P0,A ;送出千位的7段代码 SETB PS2 CLR PS3 ACALL D1MS ;显示1ms SETB PS3 DJNZ R1,DPLOP ;100次没完循环 DJNZ R0,DPL1 ;4个100次没完循环 POP ACC MOV R0,A RET D1MS: MOV R7,#80 ;1ms延时 DJNZ R7,$ RET UART:CLR TI CLR RI MOV A,RECV_NUM CJNE A,#0,UU1 MOV A,SBUF CJNE A,#MCU_ADDR,UU INC RECV_NUM SJMP UU UU1:CJNE A,#1,UU MOV MCU_DATA,SBUF ACALL SW_OUT MOV RECV_NUM,#0 CLR TI MOV SBUF,#MCU_ADDR JNB TI,$ CLR TI MOV SBUF,MCU_DATA JNB TI,$ CLR TI UU: RETI ;实验板上的7段数码管0～9数字的共阴显示代码 numtab: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E0H,0FEH,0F6H END 相关资源：敏捷开发V1.0.pptx