proteus虚拟串口实现
1.概述
主要介紹如何在proteus中搭建串口通訊電路，然后在PC中使用串口助手和proteus中的MCU進行通信。
2.主要使用到的軟件
① Proteus
Proteus是由Lab Center Electronics公司推出的電子設計自動化（EDA）軟件。除具有其它EDA軟件的仿真功能，還能仿真單片機及其外圍器件。
在下面示例中我使用的版本為proteus 7.8 sp2，詳情如下圖所示：
參考下載地址：https://www.pcsoft.com.cn/soft/27539.html
②vspd( virtual serial port driver )
VSPD是一款本地虛擬串口的軟件。 可以虛擬2個串口然后連接起來實現自發自收調試，讓你的程序讀一個串口，另外一個串口你就用來串口調試工具。
在下面示例使用到的版本為VSPD v6.9，詳情如下圖所示：
參考下載地址：https://www.eltima.com/vspd-post-download.html
3.實現串口通信
1、創建虛擬串口對
① 打開VSPD軟件，設置好需要創建的串口對的端口號，然后點擊【添加端口】按鈕；
② 進入【Custom pinout】選項卡，紅色框內的參數保持默認，如果需要設置流控和串口類型的，可以根據實際情況進行設置，這里不作敘述。
③ 測試創建的虛擬串口對是否能正常進行通信，下面以【9600波特率，8位數據位，1位停止位，無校驗，無流控】進行測試，需要的波特率只需要在串口助手中修改即可，和平常的串口無異；經過測試，確定虛擬串口通信正常，結果如下圖：
2、搭建proteus仿真電路
① 電路示意框圖，我們在proteus使用DB9母頭和MAX232電平轉換芯片相連接
② DB9管腳定義及連接參考
③ 電路原理圖，這里的MCU使用AT89C51來做演示，這里的51單片機并沒有接外圍電路，因為在proteus仿真軟件里面不接也是可以正常運行的。
（注：由于MAX232在proteus中的非符號管腳并無取反的作用，所以需要在12腳和14腳輸出時添加一個非門器件）
附1：MAX232參考電路（來自MAX232N 數據手冊）
附2：使用到的器件表（可以按此名稱再proteus庫中直接搜索對應器件）
附3：Proteus中DB9串口參數設置及串口助手參數設置
這里【Component Reference】和【Component Value】不是必填選項，下面的端口選擇我們之前創建的虛擬串口對【COM2和COM3】中的其中一個，演示時我這邊使用【串口3，波特率9600，8位數據位，1位停止位，無校驗，無流控】的參數條件。在串口助手中使用【串口2，波特率9600，8位數據位，1位停止位，無校驗，無流控】。
③ 測試代碼如下
1 /**
2 * @description: 程序實現51單片機串口接收字符串，結束符為回車符，最大接收長度為64Byte，
3 * 接收完成后返回接收結果，并清空接收緩沖區。
4 * 注意：程序只適用于11.0592MHz晶振, 12T的51單片機，暫未做兼容設計。
5 * @author: veis
6 * @date: 2020-03-04
7 * @version: v1.0
8 */
9
10 #include <reg52.h>
11
12 // 類型重定義，便于移植
13 typedef unsigned char uint8_t;
14 typedef unsigned int uint16_t;
15
16 // 定義串口接收標志枚舉類型
17 enum
18 {
19 isempty = 0, // 接收緩沖區為空
20 isoverflow, // 接收緩沖區溢出
21 isend // 成功接收到結束標志符
22 } buf_flag;
23
24 // 定義接收緩沖區大小
25 #define BUFFER_SIZE 64
26 // 定義結束符為回車符 "
"
27 #define END_SYMBOL0 ''
28 #define END_SYMBOL1 '
'
29
30 // 外部可見函數聲明
31 void uart_config(void);
32 void send_char(uint8_t ch);
33 void send_string(uint8_t *str);
34
35 // 定義串口接收緩沖區
36 uint8_t recv_buf[BUFFER_SIZE] = {0};
37
38 void main()
39 {
40 int i = 0;
41 buf_flag = isempty;
42 uart_config(); // 初始化串口
43 send_string("I am serial port 3!
");
44 while (1)
45 {
46 if (buf_flag == isend)
47 {
48 send_string(recv_buf); // 把接收到的字符串發送回去
49 i = 0;
50 while (i < BUFFER_SIZE)
51 {
52 recv_buf[i++] = 0;
53 }
54 buf_flag = isempty;
55 }
56 else if (buf_flag == isoverflow)
57 {
58 send_string("ERROR:receive buffer is overflow!
"); // 提示緩沖區溢出
59 i = 0;
60 while (i < BUFFER_SIZE)
61 {
62 recv_buf[i++] = 0;
63 }
64 buf_flag = isempty;
65 }
66 }
67 }
68
69 /**
70 * 串口參數配置函數，這里配置為9600波特率，1位停止位，8位數據位，無校驗
71 */
72 void uart_config(void)
73 {
74 TMOD = 0x20;
75 SCON = 0x50;
76 TH1 = 0xfd;
77 TL1 = TH1;
78 PCON = 0x00;
79 EA = 1;
80 ES = 1;
81 TR1 = 1;
82 }
83
84 /**
85 * [send_char]
86 * @param ch [待發送的字符]
87 */
88 void send_char(uint8_t ch)
89 {
90 SBUF = ch;
91 while (!TI);
92 TI = 0;
93 }
94
95 /**
96 * [send_string]
97 * @param str [待發送的字符串首元素地址]
98 */
99 void send_string(uint8_t *str)
100 {
101 while (*str != '')
102 {
103 SBUF = *str++;
104 while (!TI);
105 TI = 0;
106 }
107 }
108
109 /**
110 * [uart_interrupt]
111 */
112 void uart_interrupt(void) interrupt 4
113 {
114 static uint8_t n = 0;
115 if (RI)
116 {
117 RI = 0;
118 if (n < BUFFER_SIZE - 1)
119 {
120 recv_buf[n++] = SBUF;
121 // 判斷是否接收到結束符（回車 "
"）
122 if ((recv_buf[n - 2] == END_SYMBOL0) && (recv_buf[n - 1] == END_SYMBOL1))
123 {
124 buf_flag = isend;
125 recv_buf[n] = '';
126 n = 0;
127 }
128 }
129 else
130 {
131 n = 0;
132 buf_flag = isoverflow;
133 }
134 }
135
136 }
④ 加載通過keil生成好的hex文件（這里不介紹如何生成hex文件）
⑤ 在proteus中點擊運行仿真按鈕，上電后MCU向PC的串口助手發送【I am serial port 3!
】，然后手動發送一句【I am serial port 2!
】，MCU回復接收到的內容，測試結果和程序一致。
4、總結
整體電路并不復雜，值得注意的是proteus中MAX232電平轉換芯片的管腳非屬性并無效，需要自行增加非門進行設計電路仿真，注意實際設計時候并不需要非門。另外需要注意的是proteus中的DB9接口的連接方式，需要RXD接MAX232的RXD，TXD接MAX232的TXD。
注：需要電路及軟件的可以在評論區留言，有更多想了解的也可以留言。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的proteus虚拟串口实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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