以下是编写并测试51单片机串口程序的一般步骤：

编写程序

1.确定需求和功能

明确串口通信的目的，例如与计算机进行数据传输、与其他单片机或设备进行通信等。确定需要发送和接收的数据类型、格式以及通信的波特率、数据位、停止位、校验位等参数。

2.配置串口相关寄存器

设置SCON寄存器：SCON是串口控制寄存器，用于设置串口的工作模式、接收和发送控制等。例如，若要设置为工作模式1（8位UART，波特率可变），可将SCON设置为0x50，其中REN位（允许接收位）置1，用于允许串口接收数据。

设置PCON寄存器：PCON主要用于电源控制，其中的SMOD位与串口波特率有关。若要使波特率加倍，可将SMOD位置1，即PCON = 0x80。

设置定时器相关寄存器：通常使用定时器T1来产生串口通信的波特率。首先确定波特率，然后根据晶振频率计算定时器T1的初值。例如，对于11.0592MHz晶振，若要设置波特率为9600bps，在模式2下，定时器T1的初值为0xFD。设置TH1 = 0xFD，TL1 = 0xFD，同时将定时器T1设置为工作模式2，即TMOD |= 0x20。

3.编写发送和接收函数

发送函数：通过向SBUF寄存器写入数据来实现数据发送。例如，定义一个函数`void uart_send_byte(unsigned char data)`，在函数中`SBUF = data;`，然后通过检测TI标志位来判断数据是否发送完成，当`TI == 1`时，表示数据发送完毕，可将TI清零，即`TI = 0;`。

接收函数：通过读取SBUF寄存器来获取接收的数据。定义一个函数`unsigned char uart_receive_byte()`，在函数中通过检测RI标志位来判断是否有数据接收，当`RI == 1`时，表示有数据接收，可将数据从SBUF读出，即`unsigned char data = SBUF;`，然后将RI清零，即`RI = 0;`，最后返回接收到的数据。

4.主函数中调用和处理

在主函数中，首先进行串口初始化，调用配置串口相关寄存器的函数。然后根据具体需求，在主循环中调用发送函数发送数据，或调用接收函数接收数据并进行处理。例如，可以发送一个固定的数据帧，或者接收上位机发送的数据并进行解析和响应。

测试程序

1.硬件连接

将51单片机的串口引脚（TXD和RXD）通过电平转换电路（如MAX232等）与计算机的串口或其他测试设备连接。确保电路连接正确，电源供应正常。

2.使用串口调试工具

在计算机上打开串口调试助手软件，设置与51单片机串口程序相同的波特率、数据位、停止位、校验位等参数。通过串口调试助手发送数据到51单片机，观察单片机是否正确接收并处理；同时，观察单片机发送的数据是否能在串口调试助手中正确显示。

3.设置断点和观察变量

如果使用的开发环境支持调试功能，可以在程序中设置断点，在程序运行到断点处时，观察串口相关寄存器的值、发送和接收缓冲区的数据等，检查是否与预期相符。通过单步调试，逐步检查程序的执行过程，查看是否存在逻辑错误或异常情况。

4.功能测试

进行各种功能测试，如发送不同类型和长度的数据，检查接收是否正确；连续发送和接收大量数据，测试串口通信的稳定性和准确性；在不同的波特率下进行测试，观察通信效果等。还可以模拟实际应用场景，与其他相关设备进行通信测试，确保串口程序在实际应用中能够正常工作。