51单片机之串口通信

    好记性不如烂笔头，以前总以为自己记性比较好，但事实总是一次一次的打我脸，刚开始学习单片机的时候在串口通信这一块发了一段时间，才将这一块弄懂了个七七八八，这几天回头想一下那一方面的知识，感觉忘得差不多了，现在重新理一遍，里面的程序大部分都是以前抄袭大佬的，但具体是哪一位大佬的博客现在也找不到了，希望大佬见谅。

    首先了解串口通信先要熟悉SCON，PCON，TMOD三个寄存器

    串口工作方式寄存器SCON，

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
功能	SM0	SM1	SM2	REN	TB8	RB8	TI	RI

RI：接收中断标志位，数据接收结束时，标志位会自动置1，需要通过程序将其置0

TI：发送中断标志位，数据发送结束时，标志位会自动置1，需要通过程序将其置0

RB8：存放发送数据的第9位

TB8：存放接收数据的第9位

REN：串行接收允许位，0允许串行接收，1禁止串行接收

SM2：多机控制位

SM1，SM0：串行工作方式

SM0	SM1	方式	说明	波特率
0	0	0	移位寄存器	fosc/12
0	1	1	10位异步收发器（8位数据）	可变
1	0	2	11位异步收发器（9位数据）	fosc/64或fosc/32
1	1	3	11位异步收发器（9位数据）	可变

    PCON寄存器

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
功能	SMOD	-	-	-	-	-	-	-

SOMD：波特率是否加倍选择位，0波特率不加倍，1波特率加倍

    定时器工作方式寄存器TMOD

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
功能	GATE	C/T	M1	M0	GATE	C/T	M1	M0

高四位为定时计数器1的设置，低四位是定时计数器0设置，串口通信波特率设置占用定时计数器1，这里主要说串口通信，不过多说定时计数器，只需要设置定时计数器1的工作方式即可

振荡周期：也称时钟周期（频率的倒数），单片机提供时钟信号的振荡源周期，频率一般有11.0592MHz，12MHz等

状态周期：是时钟周期的2倍，

机器周期：是包含6个状态周期，机器周期=1/单片机时钟频率

单片机时钟频率：是外部时钟的12分频，如果是12MHz的晶振，机器周期=1/单片机时钟频率=1/（12MHz/12）=12/12M=1us

这里一个机器周期为1us，若定时时间为1ms，则需要1000个机器周期，计算出初值；如果机器周期为2us，则只需要500个机器周期。

定时器初值计算：初值=（65536-机器周期数量）

波特率计算：

当串口工作在工作方式0和2是，波特率固定，方式0时fosc/12;方式2时fosc/32或fosc/64（根据SMOD判断）。

当串口工作在方式1时，波特率=(2^SMOD/32)*(单片机时钟频率/(256-X)),X是初值

C/T:定时器和计数器选择位，0为定时器，1为计数器

M1	M0	工作方式
0	0	工作方式0：为13位定时/计数器
0	1	工作方式1：为16位定时/计数器
1	0	工作方式2：8位初值自动重装定时/计数器
1	1	工作方式3：仅适用于T0，分成两个8位计数器，T1停止计数

下面是程序结构和代码：

mian.c

#include "main.h"
uchar UartRxBuffer[ 64 ] = { 0 };			//uart串口接收数据
uchar	TX_Cnt = 0;		//发送计数
uchar	RX_Cnt = 0;		//接收计数
bit TX_Busy = 0;	  //发送忙标志
void main()
{
	uart_init();
	while(1)
	{
		if((TX_Cnt!=RX_Cnt)&&(!TX_Busy))
		{
			//将数组中的数据放入到发送缓冲区
			SBUF=UartRxBuffer[TX_Cnt];			
			if(++TX_Cnt>=64)
			{
				TX_Cnt=0;
			}
			TX_Busy==1;
		}	
	}
}

/*************************************************
函数：串口程序
功能：将接收到的数据存入到UartRxBuffer
*************************************************/
void UART_INT (void) interrupt 4
{
	if(RI)
	{
		RI = 0;
		UartRxBuffer[RX_Cnt] = SBUF;//将数据写入数组
		//防止溢出，当计数=16时，将计数清零
		if(++RX_Cnt >= 64){
			RX_Cnt = 0;
		}
	}
	if(TI)
	{
		TI = 0;
		TX_Busy = 0;
	}
}

mcu_uart.c

#include "mcu_uart.h"

/*************************************************
函数：uart_init
功能：初始化串口
出口：void
入口：void
*************************************************/
void uart_init()
{
    SCON = 0x50;//设置串口工作方式1
    TMOD = 0x20;//设置计数器工作方式2
    PCON = 0x00;//即SMOD=1，波特率不加倍
    TH1 = 0xFD;//计数器初值，波特率是9600,晶振为11.0592MHz
    TL1 = 0xFD;
    ES = 1;//打开接收中断
    EA = 1;//打开总中断
    TR1 = 1;//打开计数器		
}

/*************************************************
函数：uart_tx_byte
功能：串口发送一个字节
出口：void
入口：一个字节
*************************************************/
void uart_tx_byte(uchar str)
{
	SBUF=str;
	while(!TI);
	TI==0;
}
/*************************************************
函数：uart_tx_string
功能：串口发送一个字符串
出口：void
入口：字符串数组
*************************************************/
void uart_tx_string(uchar *str)
{
	while(*str!='\0')
	{
		uart_tx_byte(*str++);
	}
}

/*************************************************
函数：uart_rx_string
功能：串口接收一个字符串
出口：字符串的长度
入口：字符串数组
*************************************************/
uchar uart_rx_string( uchar* RxBuffer )
{
	uchar rxLength = 0;
	uint uartRxTimOut = 0x7FFF;	
	while( uartRxTimOut-- )
	{
		if( 0 != RI )
		{
			RI = 0;	
			*RxBuffer = SBUF;
			RxBuffer++;
			rxLength++;
			uartRxTimOut = 0x7FFF;
		}
	}	
	return rxLength;
}

mian.h

#ifndef __MAIN_H__
#define __MAIN_H__

#include "mcu_uart.h"

#endif

mcu_uart.h

#ifndef __MCU_UART_H__
#define __MCU_UART_H__

#include "mcu_type.h"

void uart_init();
#endif

mcu_type.h

#ifndef __MCU_TYPE_H__
#define __MCU_TYPE_H__

#include 
/*无符号*/
typedef unsigned char 			uchar;
typedef unsigned int 				uint;

#endif