# 基于Proteus的Arduino与8086串口通信实例

**Repository Path**: pi-minghao/adruino-software-serial

## Basic Information

- **Project Name**: 基于Proteus的Arduino与8086串口通信实例
- **Description**: Arduino虚拟串口应用实例项目简介
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 2
- **Forks**: 0
- **Created**: 2023-01-03
- **Last Updated**: 2025-10-31

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 基于Proteus的Arduino虚拟串口应用实例介绍

### 实例介绍

本项目是在Proteus中实现的对Arduino中自带的Software Serial库的一个应用。利用虚拟串口Software Serial，完成Arduino与8086的通信，并最终实现在移动终端的Virtual Front Panel上控制Arduino向8086通信，点亮8086系统中8255接口上连接的LED灯。

### 压缩包概览

Arduino Software Serial.zip包中，含三个Proteus Project项目文件夹，其名称和作用如下：  
1.  **arduino software serial** ，此文件夹所含的工程文件是Arduino虚拟串口的例程，实现的功能为：Arduino每隔一段时间通过虚拟串口向Virtual Terminal发送字符串“Hello World”。这个例程是本应用实例的基础，余下的两个工程文件都是在这个例程的基础上修改而来的。
2.  **software serial test** ，此文件夹中所包含的工程文件是Arduino VFP虚拟串口的测试程序，实现的功能为：在Virtual Front Panel上添加一个按键。在移动端APPVirtual Front Panel上的每次按键后，Arduino通过虚拟串口向Virtual Terminal发送字符串“hello world”。此测试程序的作用是测试Arduino IoT设计的正确性。
3.  **arduino+8086**  ，此文件夹中包含实现最终目标的工程文件夹。即，在移动终端的Virtual Front Panel上，每按一次按键，Arduino通过串口向8086发送信息（字符串），8086接收到后Arduino发来的信息后，点亮8086系统中8255接口上连接的LED灯。

### 各工程详细介绍
#### 1. **Arduino Software Serial**
 **内容** ：此文件夹所含的工程文件是Arduino虚拟串口的例程。其原理图中只包含了Arduino及其外围电路，和Virtual Terminal  
 **作用** ： Proteus工程进入运行状态后，无需任何操作，Virtual Terminal就以一定的间隔循环显示“hello world”，如下图所示：  
![输入图片说明](pics/%E5%B1%8F%E5%B9%95%E6%88%AA%E5%9B%BE%202023-01-03%20192709.png)

关键部分代码如下：  

```
#include <SoftwareSerial.h>
#define rxPin 8
#define txPin 9

// Set up a new SoftwareSerial object
SoftwareSerial mySerial =  SoftwareSerial(rxPin, txPin);
void setup () {
peripheral_setup();
// TODO: put your setup code here, to run once:
  // Define pin modes for TX and RX
  pinMode(rxPin, INPUT);
  pinMode(txPin, OUTPUT);
  mySerial.begin(9600);

}

void loop() {
peripheral_loop();
// TODO: put your main code here, to run repeatedly:
  // Set the baud rate for the SoftwareSerial object
  mySerial.println("Hello, world?");
  delay(1000);
}
```

#### 2. **software serial test**  
 **内容** ：此文件夹中所包含的工程文件是Arduino VFP虚拟串口的测试程序。这一Proteus工程中，包含了原理与文件和Visual Designer。  
 **原理图** 中，包含Arduino及其外围电路、Virtual Terminal ，以及ESP8266。  
![输入图片说明](pics/%E5%B1%8F%E5%B9%95%E6%88%AA%E5%9B%BE%202023-01-03%20181333.png)  
 **Visual Designer中** 的Virtual Front Panel上有一个hello按键，其作用是控制Arduino的发送。只有按下按键后，Arduino才会发送消息。  
![输入图片说明](pics/%E5%B1%8F%E5%B9%95%E6%88%AA%E5%9B%BE%202023-01-03%20181404.png)   

 **作用** ：Proteus工程进入运行状态，此时Proteus中同时仿真了电路和移动端APP的Virtual Front Panel，即“移动端APP和硬件都是虚仿”。单击Virtual Front Panel上的hello按键，Virtual Terminal上就显示一个“hello world”，如下图所示：  
![输入图片说明](pics/%E5%B1%8F%E5%B9%95%E6%88%AA%E5%9B%BE%202023-01-03%20181440.png)

此时，若用移动端APP连接至电脑，则可以用移动端APP的Virtual Front Panel上的按键来实现相同的功能，即“移动端APP真实，硬件虚仿”。

 
关键部分代码：

```
// Set up a new SoftwareSerial object
SoftwareSerial mySerial =  SoftwareSerial(rxPin, txPin);
void setup () {
peripheral_setup();
// TODO: put your setup code here, to run once:
  // Define pin modes for TX and RX
  pinMode(rxPin, INPUT);
  pinMode(txPin, OUTPUT);
  mySerial.begin(9600);

}

void loop() {
peripheral_loop();
// TODO: put your main code here, to run repeatedly:
  // Set the baud rate for the SoftwareSerial object
  delay(1000);
}

void IotBtn1_ControlEvent () {
// TODO: put your handler code here
   mySerial.println("Hello, world?");
}

```

#### 3. **arduino+8086**  
**内容** ：此文件夹中包含实现最终目标的工程文件夹。该工程中，包含包含了原理与文件和Visual Designer。  
 **原理图** 中，包含两个系统：  
一个系统是Arduino系统，包含Arduino及其外围电路和ESP8266。  
![输入图片说明](pics/%E5%B1%8F%E5%B9%95%E6%88%AA%E5%9B%BE%202023-01-03%20192343.png)  

另一个系统是8086系统，包含8086CPU，地址锁存电路，地址译码电路，8251串行接口芯片，8255可编程串行接口芯片及其连接的LED灯。
同时，外加了一个Virtual Terminal，用于验证Arduino是否发送了正确的信息。   
![输入图片说明](pics/%E5%B1%8F%E5%B9%95%E6%88%AA%E5%9B%BE%202023-01-03%20192326.png)   
 
 **Visual Designer** 中的Virtual Front Panel上有一个按键，其作用是控制Arduino的发送。只有按下按键后，Arduino才会向8086发送消息。 
 
 **实现思路** ：每当在Virtual Front Panel上按下按键，Arduino就通过虚拟串口发送一个字符串（本实例中发送的是字母“Q”），发送后，串行接口芯片8251就会将这个字符存入到缓冲区，待8086读取。8086读取到这个字符后，需根据通信协议判断接收到信息是否正确。若正确，则8086控制8255的PB口输出相应电平，点亮其相应的LED灯（在本实例中，实现的功能是：每当在Virtual Front Panel上按下按键，8255PB口连接的8个LED就循环一位点亮）。  
**作用** ：Proteus工程进入运行状态，此时Proteus中同时仿真了电路和移动端APP的Virtual Front Panel，即“移动端APP和硬件都是虚仿”，电路中，8255PB口的8个LED灯为全灭状态。单击一次Virtual Front Panel上的“switch”按键，则虚拟终端上显示一个Q，同时8个LED中的第一个点亮。再点一次按键，虚拟终端上再显示一个Q，同时8个LED中的第二个点亮，以此类推，如下图所示：  
![输入图片说明](pics/%E5%B1%8F%E5%B9%95%E6%88%AA%E5%9B%BE%202023-01-03%20192533.png)  

此时，若用移动端APP连接至电脑，则可以用移动端APP的Virtual Front Panel上的按键来实现相同的功能，即“移动端APP真实，硬件虚仿”。

整体代码：  
Arduino：  

```
/* Main.ino file generated by New Project wizard
 *
 * Created:   周五 12月 30 2022
 * Processor: Arduino Uno
 * Compiler:  Arduino AVR (Proteus)
 */


#include <SoftwareSerial.h>
#define rxPin 8
#define txPin 9

// Peripheral Configuration Code (do not edit)
//---CONFIG_BEGIN---
#pragma GCC push_options
#pragma GCC optimize ("Os")

#include <core.h> // Required by cpu
#include <cpu.h>
#include <bridge.h> // Required by ESP1:STORAGE
#include <Vfp8266.h>
#include <Controls.h>

#pragma GCC pop_options

// Peripheral Constructors
CPU &cpu = Cpu;
Vfp8266::Server &ESP1_SERVER = VFP;
Vfp8266::FileStore &ESP1_STORAGE = FS;
PushButton IotBtn1 = PushButton ("IotBtn1");

void peripheral_setup () {
 ESP1_SERVER.begin (80);
 ESP1_STORAGE.begin ();
 IotBtn1.attachEventHandler(&IotBtn1_ControlEvent);
}

void peripheral_loop() {
 ESP1_SERVER.poll ();
}
//---CONFIG_END---


// Set up a new SoftwareSerial object
SoftwareSerial mySerial =  SoftwareSerial(rxPin, txPin);
void setup () {
  peripheral_setup();
  pinMode(rxPin, INPUT);
  pinMode(txPin, OUTPUT);
  mySerial.begin(9600);
}

void loop() {
   peripheral_loop();  
}

void IotBtn1_ControlEvent () {
   mySerial.println('Q');  //Transmit a character Q to 8251
}
```
8086：（编译器使用MASM）


```
;====================================================================
; Main.asm file generated by New Project wizard
;
; Created:   周六 12月 31 2022
; Processor: 8086
; Compiler:  MASM32
;
; Before starting simulation set Internal Memory Size 
; in the 8086 model properties to 0x10000
;====================================================================

CS8251D EQU 290H  ;8251数据端口地址
CS8251C EQU 292H  ;8251控制端口地址
P8255B EQU 282H   ;8255 B口地址
P8255A EQU 280H   ;8255 A口地址
PCON EQU 286H     ;8255 控制端口地址

CODE SEGMENT PUBLIC 'CODE'
ASSUME CS:CODE

;8255初始化
START:
MOV  DX,286H   ;8255A的控制口地址
MOV  AL,90H    ;控制字
OUT  DX,AL
MOV DX,P8255B
MOV AL,00H     ;8个灯初始状态为全灭
OUT DX,AL
MOV CL,01H     ;要点亮的灯的位置

;8251初始化
COMINIT:
XOR AL,AL
MOV CX,03
MOV DX,CS8251C
OUT1:
OUT DX,AL
LOOP OUT1
MOV AL,40H
OUT DX,AL
NOP
MOV AL,01001110B 
MOV DX,CS8251C
OUT DX,AL
MOV AL,00110111B 
MOV DX,CS8251C
OUT DX,AL


;点灯

WAIT0:
MOV DX,CS8251C
IN AL,DX
TEST AL,2 ;等待8251接收完毕
JZ WAIT0

MOV DX,CS8251D
IN AL,DX  ;读取接收到的数据
MOV BL,AL

CMP BL,'Q'  ;判断接收到的字符是否为Q
JNZ WAIT0

MOV DX,P8255B
MOV AL,CL  
OUT DX,AL  ;点亮一盏灯

;循环移位
CMP CL,0 
JNZ SHIFT
INC CL
JMP WAIT0
CMP CL,80H
JNZ WAIT0
MOV CL,0
JMP WAIT0
SHIFT:
SHL CL,1
JMP WAIT0


CODE ENDS
END START
```