51单片机学习笔记【六】——串口通信实验

一.串口通信基础

1.串行通信

• 串行通信将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个传送。单片机采用串行通信。特点是：传输线少，长距离传送成本低，但数据传送控制复杂。
• 串行通信的传输的传输方向：单工（数据传输只能沿一个方向），半双工（传输数据和接受数据分布进行），全双工（传输和接受同步进行）。
• 单片机采用异步通信，发送和接受设备使用各自的时钟频率，容易实现，但传输效率不高，数据格式
  

2.MAX232

• 实验通过MAX232电平转换芯片，可把计算机串口电平（-12V~+12V)转换为单片及TTL电平。电路原理图如下
  

3.80C51串行口

向发送缓冲器SBUF写入数据，两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，它们占用同一地址99H ；接收器是双缓冲结构 ；发送缓冲器，因为发送时CPU是主动的，不会产生重叠错误。

4.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	T1	R1

• 介绍
• RI：接收中断标志位
  接收结束时，会由硬件置1，向CPU发出中断请求。（要由软件复位）
• TI：发送中断标志位
  发送结束时，会由硬件置1，向CPU发出中断请求。要由软件复位）
• TB8：用来存放发送的第9位。
• RB8：用来存放接收的第9位。
• REN：是串行接收允许位
  0时：禁止串行接收
  1时：允许串行接收

5.工作方式寄存器PCON

• PCON是没有位寻址的，也就是说不能直接操作SMOD要直接操作PCON寄存器。
• SMOD：是波特率是否加倍的选择位。
  0时：波特率不加倍。
  1时：波特率加倍。

6.串口的操作步骤：

第一步：设置波特率，设置定时器T1为工作方式2（设置TMOD寄存器），给计数器赋初值（工作方式2会自动重装）

第二步：设置串口工作方式，设置SCON（如果允许）。

第三步：如果使用中断方式，那么打开相应的中断和总中断。

第四步：打开定时器T1，开始产生波特率。TCON设置TRx。

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二.实验例程

1.说明：本实验通过使用串口调试助手向计算机发送数据，并返回，实验不需要接线。

2.程序源代码如下：

/**************************************
  > File Name: 串口通信实验
  > Author: pengshp
  > Mail: [email protected]
  > Date: 2015年 7 月 22 日
***************************************/
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

uchar flag,i;
/*串口初始化函数*/
void init_uart()
{
    SCON=0x50;  //设置为工作方式1 0101 0000
    TMOD=0x20;  //设置计数器工作方式2
    PCON=0x80;  //波特率加倍
    TH1=0xF3;   //计数器初始值，波特率为4800
    TL1=0xF3;
    EA=1;       //打开总中断
    ES=1;       //打开接受中断
    TR1=1;      //打开计数器
}

void main()
{
    init_uart();
    while(1)
    {
        if(flag==1)
        {
            ES=0;      //关闭串口中断
            flag=0;
            SBUF=i;    //接受到的数据写入SBUF
            while(!TI);//判断是否发送完
            TI=0;
            ES=1;      //打开串口中断
         }
     }
}   

void serial() interrupt 4
{
    RI=0;              //接受标志位清零
    i=SBUF;            //从SBUF读数据
    flag=1;            //说明接受到数据
}

波特率的计算和工作方式介绍略，常用的波特率为9600，晶振频率为11.0592MHZ，则误差为0%。我使用的晶振频率为12MHZ，有一定的误差。