根据给定文件的信息，本文将深入探讨51单片机与PC机之间的串行通信系统设计，主要包括通信接口的设计和通信软件的设计两大部分。
### 一、通信接口的设计
#### 1.1 引言
在自动化控制领域，单片机因其体积小、成本低、功耗低等特点被广泛应用。51系列单片机更是因为其良好的性能价格比而受到青睐。然而，由于其计算能力有限，在很多场合下需要与PC机配合使用，以便于数据处理、存储和进一步分析。因此，实现51单片机与PC机之间的有效通信显得尤为重要。
#### 1.2 RS232C接口
在串行通信中，RS232C是最常见的标准接口之一。该接口规定了电气特性（如信号电压范围）和机械特性（如连接器类型）。对于大多数PC机来说，它们的串行端口（通常称为COM端口）就是基于RS232C标准的。具体来说：
- **引脚定义**：如图1所示，RS232C接口有多个引脚，其中最重要的几个引脚是发送数据（TXD）、接收数据（RXD）、地线（GND）等。
- **电平转换**：51单片机的串行口使用的是TTL电平，而RS232C使用的是±12V的电平。为了实现两种不同电平之间的通信，需要使用电平转换芯片，如MC1488和MC1489。
### 二、通信软件的设计
#### 2.1 软件设计概述
为了实现51单片机与PC机的有效通信，需要编写相应的通信软件来控制数据的发送和接收。这些软件需要完成的任务包括但不限于：
- **初始化串行口**：设置波特率、数据位、停止位等参数。
- **数据传输**：编写发送和接收数据的代码。
#### 2.2 PC机通信软件设计
在PC机一侧，可以使用Visual C++等编程工具，通过Windows API函数来实现对串行口的控制。主要步骤包括：
1. **打开串行端口**：使用`CreateFile`函数。
2. **配置串行端口**：使用`GetCommState`和`SetCommState`函数来设置波特率、数据位、停止位等。
3. **发送数据**：使用`WriteFile`函数。
4. **接收数据**：使用`ReadFile`函数。
#### 2.3 单片机通信软件设计
在51单片机一侧，通信软件的主要任务是配置串行口的工作模式，并编写发送和接收数据的程序。一般步骤如下：
1. **初始化串行口**：设置SCON寄存器中的控制位，如SM0和SM1，选择合适的波特率。
2. **发送数据**：通过设置SCON寄存器中的发送启动位TI，并向SBUF寄存器写入数据。
3. **接收数据**：读取SBUF寄存器中的数据，并确保接收中断标志位RI被清零。
### 三、总结
51单片机与PC机之间的串行通信是实现两者之间数据交换的基础。通过合理的接口设计和软件编程，可以有效地解决信号电平匹配问题以及数据传输过程中的各种问题。无论是硬件接口还是软件编程方面，都需要仔细考虑和设计，以确保通信的稳定性和可靠性。通过上述方法，可以实现单片机与PC机之间的高效通信，从而更好地应用于自动化控制和其他相关领域。
