### LED汉字显示系统中PC机与单片机串行通信的设计
#### 摘要
本文探讨了在LED汉字显示系统中，PC机与单片机之间串行通信的设计方案。这种显示系统采用上机位-下机位的结构：PC机作为上机位负责修改、设定与分析处理汉字及其显示方式等参数；单片机则作为下位机完成汉字的显示、滚动以及实时采集周围环境温度、实时时钟控制等功能。串行通信是确保两者间有效通信的关键技术之一。
#### 关键词
- 串行通信
- MSComm控件
- 串行状态机
#### 1. 引言
随着科技的进步，LED电子显示屏已成为信息传播的重要工具之一。这类显示屏通常由PC机（上机位）和单片机（下机位）组成，其中PC机负责处理复杂的任务如汉字的编码、显示方式的设定等，而单片机则专注于显示任务本身及其它辅助功能。为了确保PC机与单片机之间能够高效通信，设计可靠的串行通信机制至关重要。本文提出了一种基于STC89C54RD单片机和Visual Studio 6.0开发平台的设计方案，该方案不仅充分利用了单片机内部资源的优势，还借助Visual Studio 6.0的强大设计能力，极大地简化了开发流程，降低了开发难度。
#### 2. 硬件电路设计
##### 2.1 串行通信接口电路
为了实现PC机与单片机之间的串行通信，需要解决二者之间的电平差异问题。PC机的串行口遵循RS-232标准，而单片机使用TTL电平。因此，需要使用MAX232芯片进行电平转换。MAX232具有集成度高、内置电压倍增电路等特点，仅需+5V电源供电和几个外部电容即可实现电平转换。具体的连接方式如下图所示：
##### 2.2 串行通信硬件电路设计
单片机STC89C54RD内部集成了一个全双工串行通信接口（RXD、TXD），支持UART的所有功能。此接口可以同时进行数据的发送和接收。在大多数情况下，只需通过TXD、RXD和GND三根线连接即可实现与PC机的串行通信。但是，考虑到PC机串口采用的是RS-232标准，单片机需要通过MAX232进行电平转换以实现与PC机之间的可靠通信。
#### 3. 软件设计
##### 3.1 PC机通信模块程序设计
PC机上的通信软件主要使用Visual Basic 6.0中的MSComm控件完成。MSComm控件提供了一系列标准通信命令接口，通过它可以轻松建立与串口的连接，并通过串口与其他通信设备交互数据。主要程序流程包括：设置串口参数（端口号、波特率、数据位数等）、通过控件事件驱动的串口响应、串行口的数据接收和发送等。
下面展示了一段通过控件属性对串口进行初始化和发送字符串内码的设计代码：
```vb
Private Sub Form_Load()
With MSComm1.Settings = "9600,N,8,1" ' 设置通信口参数
MSComm1.InBufferSize = 1 ' 设置MSComm接收缓冲区大小
MSComm1.OutBufferSize = 2 ' 设置MSComm发送缓冲区大小
MSComm1.InputMode = 1 ' 设置接收数据模式为二进制形式
MSComm1.InputLen = 0 ' 设置Input一次从接收缓冲读取字节数
MSComm1.RThreshold = 0
MSComm1.SThreshold = 0
MSComm1.InBufferCount = 0 ' 清除接收缓冲区
End With
End Sub
```
##### 3.2 单片机通信软件设计
单片机的通信软件主要用于接收PC机发送的数据，并根据这些数据执行相应的显示任务或控制功能。单片机通过状态机函数的方式与PC机进行串口信息传递，具体实现细节依赖于具体的通信协议。
#### 结论
本文介绍了一种基于STC89C54RD单片机和Visual Studio 6.0的LED汉字显示系统中PC机与单片机之间的串行通信设计方案。该方案通过有效的电平转换技术和合理的软件设计，实现了两者之间的高效通信。此外，借助Visual Studio 6.0强大的开发能力，整个设计过程变得更加便捷，有助于快速实现产品原型并缩短开发周期。未来的研究方向可以进一步探索更高级的通信协议和技术，以提高系统的稳定性和可靠性。
