51单片机串行接口和调制解调器的远程通信实现

在工业测控系统中，51单片机在现场用来采集模拟量、开关量，而中央控制计算机在控制室或调度室用来监测整个控制现场。它们之间的数据传送可构成局部网络、多用户系统和分布式控制系统。

一、51单片机与计算机通信方式

　　
　　利用51单片机串行接口和调制解调器及现有电话线，实现远程双向通信的方框图如图1-18所示。

　　
　　在利用现有电话线进行数据传输的串行通信中，把将要传送的数据按先后顺序，在公共信道上逐位传送。
　　
　　串行通信对字符的编码、字符格式和传输速率都有具体规定，必须严格遵守。异步串行通信数据的传送格式由4部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和终止位。
　　
　　通信协议要求：在发送端，每传送一个字符都必须有起始位、数据位、奇偶校验位和一个终止位的字符串；在接收端，也要按照起始位、数据位、奇偶校验位和一个终止位的字符串进行计数接收。

二、51单片机串行接口　　

51单片机串行接口简介
　　
　　51单片机引脚中P3.0（10脚）为RxD(串行输入口)，P3.1（11脚）为TxD(串行输出口)。
　　
　　51单片机串行接口为全双工，即它可以同时发送和接收。两个串行口寄存器通过特殊功能寄存器SBUF来访问，即写入SBUF装入发送寄存器，读SBUF访问物理上分开的接收寄存器，两个缓冲器共用一个地址99H。
　　
　　51单片机串行接口有4种工作方式。通信只使用方式1，2，3；方式0主要用于扩展并行输入／输出口。
　　
　　●方式0  在方式0状态下，串行口为同步移位寄存器方式。其波特率是固定的，为osc／12。数据由RxD端输入，同步移位脉冲由TxD端输出，发送、接收的是8位数据，低位在先。
　　
　　●方式1在方式1状态下，串行口为8位异步通信接口，一帧信息为10位：1位起始位(0)、8位数据位（低位在先）和1位停止位(1)，波特率可变。
　　
　　●方式2和3  串行口在方式2，3时，为9位异步通信接口，发送、接收一帧信息由11位组成，1位可编程数据位（第9位数据位）和1位停止位(1)。
　　
　　方式2的波特率固定为osc/64/2SMOD，即fosc/32或osc/64。方式3的波特率可变。
　　
　　2、51单片机串行接口的电平转换
　　
　　RS - 232C的标准规定：逻辑0为+5～+15 V，逻辑1为-5～-15 V，而51单片机串口电平为TTL电平。因此，必须通过电平转换，才能符合串行通信标准。
　　
　　电平转换采用MC1488和MC1489。图1-19为其引脚图。MC1488输入电平为TTL电平，输出电平为RS - 232C电平。MC1489输入电平为RS - 232C电平，输出电平为TTL电平。以上两个专用芯片除了电平转换外，还实现了正、负逻辑电平的转换。

图1- 20为51单片机串口的实际转换电路连接图。考虑到现场干扰因素，为了抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，串口电路中加了两片TiL117光电耦合器，以增强数据传送的可靠性。