单片机串行通信程序调试原因

串口UART作为嵌入式应用和通讯领域中最常用的接口之一，接口协议虽然简单，但在实际应用中不同设备之间的通讯也会存在各种小问题，下面对使用中各种常见的问题做下总结和梳理，可作为调试参考。串口可分为异步串口（UART）和同步串口（USART），后者多出时钟信号线用作通讯时信号同步。本偏仅介绍异步串口。

一、串口通信常见问题

串口通信乱码

串口通讯乱码通常是指接收方接收到的数据不符合预期，出现此情况时需要考虑的因素通常包含以下几个方面：

双方设定的串口参数是否匹配，需检查设置的：串口波特率、串口数据格式等参数。

串口通讯电压不匹配，不同的串口设备接收可正常进行解码的高低电平门限不同，如同样是33V串口通讯，A设备低电平门限15V，B设备低电平门限1V。当实际串口电压低电平只有15V时，B设备无法正常接收数据。又如：A设备为5V串口，B设备为33V串口，同样有电压不匹配的问题。

串口通讯实际工作波特率误差较大，即：串口工作实际波特率和理论值偏差较大，因一些MCU和串口设备所用时钟为了兼顾其他资源和应用需要，实际工作的串口速率和设定会有偏差。比如：标称为9600bps时，实际工作在了10000bps（误差超过4%），此时可能已经超出接收方的设计标准。

串口通讯信号质量差，如通讯时信号上升下降抖动严重，信号有过冲或者变化比较迟缓，此时检查硬件上共地是否良好，以及线路上有无串接/并联其他器件导致。

数据格式显示问题，通常使用十六进制或ASCII码格式居多，使用时需要区分。

串口无法发送

串口无法发送通常是指与此串口的TXD连接的对端设备RXD通道接收不到任何数据，总结如下：

使用仪器对TXD通道进行实际测量，观察硬件波形，确定信号是否有输出以及是否正常。（串口电压、串口信号上升下降时间）

短接设备的TXD和RXD通道回环测试，看自收发是否可以成功。排除是自身设备异常还是对端异常。

确定应用软件是否打开串口硬件流控，如当启用RTS/CTS硬件流控后但实际该引脚并没有连接或连接但不生效时，按照协议规定，CTS输入无效则发送方暂停发送数据。

MCU软件编码问题或计算机端软件工作异常。

串口无法接收

当串口接收不到任何数据的原因通常如下：

对端串口实际未能成功发送数据。

串口发送有效电压不满足芯片接收解码要求。

MCU软件编码问题或计算机端软件工作异常。

二、常用的排查小技巧

对于以上的常见串口调试问题，有以下几个方法和技巧可供参考使用。

使用硬件仪器

善于使用示波器等硬件采集或分析工具查找问题，用此方法可以确定线路上信号的串口电压、串口数据格式、串口通信波特率等参数。

串口Loopback检测

当手头没有硬件仪器时，将设备自身的TXD和RXD短接起来进行自收发测试也是一个不错的选择，此方式可以简单确认硬件通路和整个逻辑是否是打通的。但缺点是定位问题不够精准。

更换串口调试软件

计算机端串口软件种类较多，不排除一些设备或驱动软件没法成功适配所有的串口调试软件，此时可尝试多使用几款不同的软件对比测试。

三、串口通信基础

当两个设备使用UART进行通信时，它们至少通过三根导线连接：TXD串口发送、RXD串口接收、GND。串口设备通过改变TXD信号线上的电压来发送数据，接收端通过检测RXD线上的电压来读取数据。

什么是串口通信

计算机一次传输信息（数据）一位或多个比特位。串行是指传输数据一次只传输一位。当进行串口通信时发送或者接收的每个字（即字节或字符）一次发送一位。每一位都是逻辑‘1’或者‘0’。也用Mark表示逻辑1，Space表示逻辑0。

串口数据速率使用 bits-per-second ("bps") 或者 baud rate ("baud")。这表示一秒内可以传输多少逻辑1和0。当波特率超过 1000，你会经常看到用Kbps表示的速率。对于超过 1000000 的速率一般用Mbps 来表示。

1、如果要发送数据，将发送数据a赋给dat即主函数main{}里面写a=dat;就可以了

2、如果要发送一串数字，则定义一个数组，然后用for循环赋值就可以了

3、如果电脑以十六进制显示，则程序里面发的是十进制数，或者是字符，需在串口中断手动设置为十六进制显示即可

希望可以帮到你，如果！

有这样的 多串口连接模块

E232H4 4路RS-232高速隔离集线转换器

特点

▶　实现一个串口设备与4个串口设备主从式通信

▶　专用工业导轨槽模块

▶　两端信号保持光电隔离；

▶　全面容错机制，一路从节点损坏不影响其他节点通信

一般情况下，一主多从模式需要进行特定的配置，在UART工作模式中可选，如果配置方式不对的话可能会出现你说的这种情况。

如果配置有问题，从机在空闲状态下，发送端口仍然将电平钳位在高，防止出现误发0，使能发送的情况（详情请查下UART数据发送规则），如果有从机需要发送，欲将端口拉为0，但其他从机发送端口的输出能力强于单机，输出的电流使其无法将端口拉成0（详情请查下电平保持的实现），造成你遇到的情况。

如果配置正确的话，从机在空闲状态下将会将发送端口置于高阻态，接收端口处于监听状态，一主多从模式下主控端在主机，比较常见的都是应答机制工作模式，或者在有同步情况下采用分时工作模式。

串口通讯参考程序如下：

来源：深入浅出AVR单片机

#include<reg51h>

unsigned char UART_RX; //定义串口接收数据变量

unsigned char RX_flag; //定义穿行接收标记

/

函数名：UART串口初始化函数

调  用：UART_init();

参  数：无

返回值：无

结  果：启动UART串口接收中断，允许串口接收，启动T/C1产生波特率（占用）

备  注：振荡晶体为12MHz，PC串口端设置 [ 4800，8，无，1，无 ]

//

void UART_init (void){

EA = 1; //允许总中断（如不使用中断，可用//屏蔽）

ES = 1; //允许UART串口的中断

TMOD = 0x20; //定时器T/C1工作方式2

SCON = 0x50; //串口工作方式1，允许串口接收（SCON = 0x40 时禁止串口接收）

TH1 = 0xF3; //定时器初值高8位设置

TL1 = 0xF3; //定时器初值低8位设置

PCON = 0x80; //波特率倍频（屏蔽本句波特率为2400）

TR1 = 1; //定时器启动

}

//

/

函数名：UART串口接收中断处理函数

调  用：[SBUF收到数据后中断处理]

参  数：无

返回值：无

结  果：UART串口接收到数据时产生中断，用户对数据进行处理（并发送回去）

备  注：过长的处理程序会影响后面数据的接收

//

void UART_R (void) interrupt 4  using 1{ //切换寄存器组到1

RI = 0;   //令接收中断标志位为0（软件清零）

UART_RX = SBUF; //将接收到的数据送入变量 UART_data

RX_flag=1;  //标记接收

//用户函数内容（用户可使用UART_data做数据处理）

//SBUF = UART_data; //将接收的数据发送回去（删除//即生效）

//while(TI == 0); //检查发送中断标志位

//TI = 0;  //令发送中断标志位为0（软件清零）

}

//

/

函数名：UART串口发送函数

调  用：UART_T ();

参  数：需要UART串口发送的数据（8位/1字节）

返回值：无

结  果：将参数中的数据发送给UART串口，确认发送完成后退出，采用非中断方式

备  注：

//

void UART_T (unsigned char UART_data){ //定义串口发送数据变量

ES=0;    //禁止穿行中断

SBUF = UART_data; //将接收的数据发送回去

while(TI == 0);  //检查发送中断标志位

TI = 0;   //令发送中断标志位为0（软件清零）

ES=1;   //打开穿行中断

}

/

函数名：UART串口发送字符串函数

调  用：UART_S ();

参  数：需要UART串口发送的数据（8位/1字节）

返回值：无

结  果：将参数中的数据发送给UART串口，确认发送完成后退出，采用非中断方式

备  注：

//

void UART_S(unsigned char str)

{

while(1)

{

if(str=='\0') break;

UART_T(str++);

}

}

/

函数名：主函数

调  用：main();

参  数：

返回值：无

结  果：

备  注：

//

void main()

{

unsigned char Buf_data[]={"      welcome to MCU world     \n\r"};

UART_init();

UART_S(Buf_data);

while(1){

if(RX_flag==1)

{

UART_T(UART_RX);

RX_flag=0;

}

}

}

祝愿楼主马到功成

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