最近项目里面要用到51单片机做一些控制,主要功能是通过串口接收上位机的指令并进行分析解码,等待一个外部触发信号到来后执行之前接收的指令动作。
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) 代码见原文。 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) 代码见原文。 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。
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