【51单片机】（手把手教你）串口通信-基础篇

通信方式

并行

适合短距离通信，并行通信控制简单、相对传输速度快（8位一起传输）。

串行

只能一位一位的传送。

同步（了解）

建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙。

发送方对接收方的同步可以通过外同步和自同步

异步（常）

以字符（构成的帧）为单位进行传输。数据位从低到高传送。

格式：

这里的空闲时间是任意的。

串行通信的制式（传输方向）

单工（仅能沿一个方向）

半双工（可进行双向，但需分时）

全双工

串行通信的错误校验

奇偶校验

在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1/0）。奇校验时，数据中1的个数与检验位1的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中1的个数与校验位1的个数之和应为偶数。接收字符时，对1的个数进行校验，若字符不一致，则说明传输数据过程中出现错误。

代码和校验

发送方将所发数据块求和（或各字节异或），产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接收方接收数据时，同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字节异或），将所得的结果与发送方的“校验和”进行比较，一致则无差。

循环冗余校验

通过某种数学预算实现有效信息与校验位之间的循环校验，常用语对磁盘信息的传输、存储区的完整性校验。

串口的基本结构

SBUF：51单片机中的特殊寄存器，串行数据缓冲器（一个接收一个发送），两个其实是共用的一个地址99H，但是两个在物理上面是分开的。

当发送使用时，就采用SBUF=XXX;  （XXX为需要传送的数据）

当接收使用时，采用XXX=SBUF；

记得因为是串行的所以传输都是一位一位进行的。

T1溢出率：T1计时器的溢出频率（就是计时器每次低位计满向高位进位时间的倒数）

用处：用于计算波特率（每秒传输二进制代码的位数）

实现单片机与电脑之间的互相传送字符串通信

工具：STC-ISP

代码：

#include
#include               //printf头文件
#define uc unsigned char
#define uint unsigned int

uc flag,i,flag_t,s[50]="",j=0,flag_n=0;
uc code table[]="I get ";

void init()
{
    TMOD=0x20;    //定时器工作方式，选择了定时器1，工作方式2 八位初值自动重装的8位定时器。
    TH1=0xfd;     //定时器1初值  ,设置波特率为9600 晶振11.0529MHZ?
    TL1=0xfd;
    TR1=1;        //开启定时器1

    SM0=0;
    SM1=1;        //10位异步接收，（8位数据）波特率可变
    REN=1;        //允许串行口接收位
    EA=1;         //允许中断（总闸）
    ES=1;         //允许串口中断
}
void main()
{
    init();
    while(1)
{
      if(flag==1)
    {     if(flag_n!=0)        //使第二个及以后I get xx 换行，不与You transfer在一行（单纯为了格式好看）
            {TI=1;
            printf("\n");
            while(!TI);
            TI=0;
            }
        for(i=0;i<6;i++)
        {
            SBUF=table[i];
            while(!TI);
            TI=0;
        }
            for(i=0;s[i]!='#'&&i<50;i++)
        {
            SBUF=s[i];
            while(!TI);
            TI=0;
        }
        flag=0;
    }
    if(flag_t==1)                          //发送完毕之后，在电脑端输出。
    {
        TI=1;                              //printf之前必须将T1置为1才行。
        printf ("\nYou transfer %s",s);
        while(!TI);
        TI=0;
        flag_t=0;
    }
}
}

void ser() interrupt 4
{
        if(RI)       //接收数据，手动将RI清0
    {
        RI=0;

        if(flag==0&&j!=0)//1.循环赋值为'\0'(字符串结尾标志符),j=0，为了第二次传递字符串是又是从头输出
        {            //2.flag为0和j不为0时，保证是第二次及以后，传输字符串（控制输出格式）
            flag_n++;
            for(j=0;s[j]!='#'&&j<50;j++)
                  s[j]='\0';
                  j=0;
        }
        s[j]=SBUF;
        flag=1;
        if(s[j]=='#'||j==49)     //以'#'作为传送字符串的结尾符，我定义的字符数组最长为50所以49也应该结束。
            flag_t=1;
        else
            j++;
    }

    if(TI)     //发送数据
    {
    }
}

运行截图：

代码解读：基本上就是几个模块：计时器、中断以及串口通信

中断

寄存器介绍

IE（interrupt enable）:（可位寻址）设定各个中断源的打开和关闭

IP（interrupt prior）中断优先级寄存器：（可位寻址）用来设定各个中断源属于两级中断中的哪一级

中断源：

中断响应条件：

1.中断源有中断请求

2.此中断源的中断允许位为1

3.CPU开中断（EA=1）

代码书写：

1.先开总中断EA

2 

.然后再开特定的中断去控制

3.如果有特殊需要优先级问题再设置IP

4.中断函数书写

 

格式

void 函数名() interrupt 中断号（上面图示的序号）

//中断函数返回值一定是void  

//函数名随便写

//中断号用来判断是哪个中断源

计时器

寄存器介绍

TCON 支持位寻址 ：控制寄存器，控制T1、T0的启动和停止及设置溢出标志

TMOD，不支持位寻址：定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能

计时器代码书写步骤：

1.EA=1;

2.ETX=1;                            //开启计时器X中断

3.配置工作方式  TMOD=0x..; //根据自己需求按照上表来配     

3.配置计时器初值

//THX=(65535-N)/256;

//TLX=(65535-N)%256;    

//N由你要计时的时长决定。计时器计一个数花费一个时钟周期来计算。

4.TRX=1;                           //开启计时器X

串口通信

寄存器介绍

PCON电源管理寄存器 ：(不可位寻址) 

用来管理单片机的电源部分，包括上电复位检测、掉电模式

 

、空闲模式等

SCON:（可位寻址）用以设定串行口的工作方式、接收/发送控制以及设置状态标志

波特率计算

SMOD就是PCON中的第一位，默认为0

fosc为晶振频率，所以自己设定不同波特率时，也要考虑晶振不同的问题。

代码书写

1.上面都书写完毕之后

2.还需要ES=1

3.传输数据时，SBUF=XX

   接收数据时，XX=SBUF

4.中断函数书写 

一定要将RI清0，但是TI的清0在主函数中进行

//因为TI在中断中进行，(1)没有if(TI)的判断，那么就会和RI的处理混淆(2)如果有TI判断

//那么有可能永远进行不了传输数据，因为最开始TI是为0的，无法进入TI条件，就无传

//输数据（SBUF=XX）。而且在传输数据的时候会又一次进入中断，就是还没处理中

//断就又进入了另外一个中断，导致通信出现异常。