正好手边有一片STC89C52,赶紧搭了个最小系统。STC89C52单片机可以通过串口下载程序,可是试了好几次都没有下载成功,仔细检查发现原来是9针串口线忘了接GND(地线)。顺便总结下STC单片机下载不成功的主要原因:
1、最小系统出问题(晶振对不对、复位电路对不对、引脚连线对不对);
2、电平匹配问题(一般是要加MAX232电平转换芯片的);
3、串口线(串口线质量也是很重要的)连得对不对(至少连3根线TXD、RXD、GND),包括发送接收的方向对不对;
4、下载操作步骤对不对(单片机下电--->点下载--->单片机上电)。
 
  

排除了下载失败的故障后,就可以写代码下程序了。先写个串口调试功能的代码,使用串口接收中断方式,在主程序中将接受的字节回送到上位机中。
串口收发设计(阻塞式设计)

 1 /****************************************************
 2 -- File name    : rs232.c
 3 -- Abstract     : 串口收发设计(阻塞式设计)
 4 -- Author       : hi2world
 5 -- Date         : 2012-10-2
 6 *****************************************************/
 7 #include 
 8 
 9 //定义新类型
10 typedef unsigned char uchar;
11 
12 //接收一个字节完成标志位
13 bit rx_flag = 0; 
14 
15 //全局变量,用于存放接收到的字节
16 uchar rx_byte;
17 
18 int main()
19 {
20   /*设置波特率*/
21   SCON = 0x50; //串口工作在方式1,允许串行接收;
22   PCON = 0x00; //SMOD设置为0
23   TMOD = 0x20; //定时器1工作在方式2:8位自动重装载
24   TH1 = 0xfd; //设置波特率9600
25   TL1 = 0xfd;
26   TR1 = 1; //启动定时器
27   
28   /*开中断*/ 
29   ES = 1; //允许串行接收中断
30   EA = 1; //开总中断
31   
32   while(1)
33   {
34     if(rx_flag) //接收完成标志为1时,开始发送数据到上位机
35     {
36       rx_flag = 0; //清除接收完成标志位
37       SBUF = rx_byte; //发送
38       while(TI == 0); //等待发送结束,可以加入超时等待处理
39     }
40      
41     TI = 0; //软件清除发送中断标志位
42   }
43   return 0;
44 }
45 
46 
47 /*串口中断服务子程序*/
48 void serial_intserve() interrupt 4 using 1
49 {
50   if(RI) //判断是接收中断标志
51   {
52     rx_flag = 1; //设置接收1字节完成标志
53     rx_byte = SBUF; //取数据
54     RI = 0; //手动清除接收中断标志
55   }
56 }

对上述代码进行测试发现:
1、上位机每隔0.5s发送1个字节,代码可以很好的工作,没有丢失数据;
2、上位机发送987个字节大小的文件,上位机接收到单片机回送数据986个,丢失1个;
3、上位机发送12307个字节大小的文件,上位机接收到单片机回送数据12286个,丢失21个;
4、上位机发送61541个字节大小的文件,上位机接收到单片机回送数据61453个,丢失88个。
一般情况,为了使串口收发更稳健,会使用缓冲区机制,也就是设计接收FIFO,将接收到数据先存放到FIFO中,这样可以防止在大数据收发过程中的覆盖问题。FIFO一般设计成环形的,有一个读指针和一个写指针,对FIFO操作时会先检查这两个指针来确定FIFO的状态。为了区分FIFO的满状态和空状态,往往会牺牲掉FIFO一个存储单元,使得形成这样的条件:
1、写之前,检查发现如果wr_ptr+1 = rd_ptr,则表示FIFO已满(实际FIFO还有1个空位,但被我们牺牲掉了);
2、读之前,检查发现如果rd_ptr = wr_ptr,则表示FIFO为空(这时FIFO是真心空的)。
串口收发设计(非阻塞式设计)

 1 /****************************************************
 2 -- File name    : rs232.c
 3 -- Abstract     : 串口收发设计(非阻塞式设计)
 4 -- Author       : hi2world
 5 -- Date         : 2012-10-2 
 6 *****************************************************/
 7 #include 
 8 
 9 /*定义新类型*/
10 typedef unsigned char uchar;
11 
12 /*定义一个接收缓存fifo*/
13 #define MaxRevByte 16 //fifo长度为32个字节
14 uchar data Rev_fifo[MaxRevByte]; //定义一个32个字节的环形FIFO,用于存储接收到的数据
15 uchar data * data Base_ptr = Rev_fifo; //指向fifo的指针,实质就是fifo的首地址
16 uchar Wr_cnt = 0; //写指针的偏移量,则写指针Wr_ptr = Base_ptr + Wr_cnt;
17 uchar Rd_cnt = 0; //读指针的偏移量,则读指针Rd_ptr = Base_ptr + Rd_cnt;
18 
19 /*接收一个字节完成标志位*/
20 bit rx_flag = 0; 
21 
22 
23 int main()
24 {
25   /*设置波特率*/
26   SCON = 0x50; //串口工作在方式1,允许串行接收;
27   PCON = 0x00; //SMOD设置为0
28   TMOD = 0x20; //定时器1工作在方式2:8位自动重装载
29   TH1 = 0xfd; //设置波特率9600
30   TL1 = 0xfd;
31   TR1 = 1; //启动定时器
32   
33   /*开中断*/ 
34   ES = 1; //允许串行接收中断
35   EA = 1; //开总中断
36   
37   /*串口接收数据*/
38   while(1)
39   {
40     if(rx_flag) //接收完成标志为1时,开始发送数据到上位机
41     {
42       rx_flag = 0; //清除接收完成标志位
43       
44       if(Rd_cnt == Wr_cnt) //FIFO已空
45       {
46         //复位缓冲区指针偏移量
47         Rd_cnt = 0;
48         Wr_cnt = 0;
49       }
50       else      
51       {
52         SBUF = *(Base_ptr + Rd_cnt);
53         Rd_cnt = (Rd_cnt + 1) & (MaxRevByte - 1);
54       }
55 
56       while(TI == 0) //等待发送结束
57       {;} 
58       TI = 0; //软件清除发送中断标志位
59     }
60   }
61 
62   return 0;
63 }
64 
65 
66 /*串口中断服务子程序*/
67 void serial_intserve() interrupt 4 using 1
68 {
69   if(RI) //判断是接收中断标志
70   {
71     uchar temp;
72     temp = (Wr_cnt + 1) & (MaxRevByte - 1); 
73     if(temp == Rd_cnt) //FIFO已满
74     {;}
75     else
76     { 
77       *(Base_ptr + Wr_cnt) = SBUF;
78       Wr_cnt = temp; //将接收到的数据放到fifo中
79     }
80     
81     rx_flag = 1; //将接收数据完成标志位置1,以供查询
82     RI = 0; //清除接收中断标志位
83   }
84 }

对代码进行同样的测试:
1、上位机每隔0.5s发送1个字节,代码可以很好的工作,没有丢失数据;
2、上位机发送987个字节大小的文件,上位机接收到单片机回送数据986个,丢失1个;
3、上位机发送12307个字节大小的文件,上位机接收到单片机回送数据12286个,丢失21个;
4、上位机发送61541个字节大小的文件,上位机接收到单片机回送数据61429个,丢失112个。
从上面的测试数据上看,阻塞式的串口收发反而比非阻塞式的要好一些些。但是按照很多书本上以及原理上推论,应该是非阻塞式的远好于阻塞式的,但今天的测试结果让我有些不敢相信。静下心来仔细思考,好像得出点结论:
1、在这个测试中,单片机仅仅只在做2件事:接收与发送。任务太简单,阻塞式的也能很好的工作,反而非阻塞式的没有体现出它的好处来;
2、这个单一的任务中,非阻塞式的要对FIFO进行读写,反而要消耗时间,从而导致上面的测试数据看好阻塞式的;
3、如果增加其他的任务,非阻塞式的理论上应该比阻塞式的工作的好,当然有待验证;
4、确实应该多做实验,不能光看书上怎么写,要实际测试,看看哪些情况下适用哪些方法