51单片机-串口

2019-04-15 15:17发布

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哈尔滨理工大学软件工程专业08-7李万鹏原创作品，转载请标明出处 http://blog.csdn.net/woshixingaaa/archive/2010/09/23/5901744.aspx 单片机通信是指单片机与计算机或单片机与单片机之间的信息交换，通常单片机与计算机之间的通信我们用的较多。通信有并行和串行两种方式。串行通信又有两种方式：异步串行通信和同步串行通信。 image 异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传输，字符与字符之间的间隙（时间间隔）是任意的，但每个字符中的各位是以时间传送的，即字符之间不一定有“位间隔”的整数倍关系，但同一字符内的各位之间的距离均为“位间隔”的整数倍。 DB25与DB9： image 80C51串行口的结构: 有两个物理上独立的接受,发送寄存器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。 image RS232C标准接口主要引脚定义: image 串行口控制寄存器SCON是一个特殊功能的寄存器，用以设定串行口的工作方式，接受发送控制及设 置状态标志。 SM0，SM1工作方式选择位，SM2多机通信控制位，REN允许串行接收位，TI发送中断标志位，RI接 收中断标志位。串行发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置1，向CPU发出中断申请。在中断服务 程序中，必须用软件将其清0，取消此中断申请。 电源管理寄存器PCON也是一个特殊功能寄存器，字节地址为87H，不能位寻址，PCON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。单片机复位时PCON全部被清0。 SMOD该位与串口波特率有关，SMOD=0，串口方式1，2，3时，波特率正常。SMOD=1，串口方式1， 2，3时，波特率加倍。 用软件置REN为1时，接收器会以所选择波特率的16倍速采样RXD引脚电平，检测到RXD引脚输入电平发生 负跳变时，则说明起始位有效，将其移入输入移位寄存器，并开始接受这一帧信息的其余位。接受过 程中，数据从输入移位寄存器的右边输入，起始位移至输入移位寄存器最左边时，控制电路进行最后 一次移位。当RI = 0，且SMOD = 0（或接受到的停止位为1）时，将接收到的9位数据的前8位数据 装入接受SBUF，第9位进入RB8，并置RI=1，向CPU中断请求。 在具体操作串行口之前，需要对单片机一些与串行口有关的特殊功能寄存器进行初始化设置：
  1. 确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）
  2. 计算T1的初值，装载TH1,TL1
  3. 开启T1（编程TCON中的TR1位）
  4. 设置串口的工作方式（编程SCON寄存器）
  5. 串行口工作在中断方式下，要进行中断设置（IE寄存器）
波特率计算公式:
  1. 方式0的波特率=fosc/12。
  2. 方式1的波特率=(2^smod/32)*(T1溢出率)。
  3. 方式2的波特率=(2smod/64)*fosc。
  4. 方式3的波特率=(2smod/32)*(T1溢出率)。
  5. T1溢出率=fosc/{12*[256-(TH1)]}
fosc为系统晶振频率，通常为12MHZ或11.05926MHZ 异步串口通信两种方式：轮询和中断 下面是一个中断程序，使用串口调试工具发出什么返回什么。
#include unsigned char a,flag; void main(){ TMOD = 0x20; //工作方式2，8位自动重装定时/计数器 TH1 = 0xfd; //波特率为9600bps,系统晶振频率为11.0592MHZ时需要装入的 TL1 = 0xfd; //TH1，TL1的值可以通过公式 T1溢出率=fosc/{12*[256-(TH1)]} EA = 1; //开启CPU中断允许位 ES = 1; //开始串口中断允许位 SM1 = 1; //设置串口的工作方式为01即方式1，10位异步收发（8位数据） TR1 = 1; //T1开启 REN = 1; //允许串行接受位 while(1){ if(flag == 1){ ES = 0; //关闭串口中断，防止发送数据时产生中断 SBUF = a; //将数据送到发送缓冲寄存器 while(!TI); //发送当停止位开始时，会产生中断，把TI置1 TI = 0; flag = 0; ES = 1; //允许中断 } } } void uart() interrupt 4{ a = SBUF; //当产生RI中断时说明数据接收完毕，把数据赋给变量a RI = 0; //软件方法把RI置0 flag = 1; }
轮询方式，如果有数据输入发送给串口，当停止位开始时，蜂鸣器响起。 #include #define uchar unsigned char sbit buzzer=P3^4; void delay(uchar z) { uchar x,y; for(x=1000;x>1;x--) for(y=z;y>1;y--); } void main(){ TMOD = 0x20; //工作方式2，8位自动重装定时/计数器 TH1 = 0xfd; //波特率为9600bps,系统晶振频率为11.0592MHZ时需要装入的 TL1 = 0xfd; //TH1，TL1的值可以通过公式 T1溢出率=fosc/{12*[256-(TH1)]} EA = 1; //开启CPU中断允许位 ES = 1; //开始串口中断允许位 SM1 = 1; //设置串口的工作方式为01即方式1，10位异步收发（8位数据） TR1 = 1; //T1开启 REN = 1; //允许串行接受位 while(1){ if(RI == 1){ //大循环进行轮询，如果串行发送停止位开始，则RI会被硬件置1 RI = 0; buzzer=0; delay(10); buzzer=1; delay(10); } } }

两个纠结的程序: 由上位机发送1给单片机时，蜂鸣器以400ms频率发声，发2时以200ms频率发声，发3时以100ms频率发声，发4时关闲蜂鸣器。 #include unsigned char flag,a,num,benum; sbit beep=P3^4; void main() { TMOD=0x21;//设置定时器1为工作方式2 TH1=0xfd; TL1=0xfd; TH0=(65536-50000)/255; TL0=(65536-50000)%255; TR1=1; ET0=1; SM0=0; SM1=1; REN=1; EA=1; ES=1; while(1) { if(flag==1) { EA=0; flag=0; TR0=1; if(a==1) benum=4; if(a==2) benum=2; if(a==3) benum=1; if(a==4) { TR0=0; beep=1; } EA=1; } } } void ser() interrupt 4 { RI=0; a=SBUF; flag=1; } void time0() interrupt 1 { TH0=(65536-50000)/255; TL0=(65536-50000)%255; num++; if(num>=benum) { num=0; beep=~beep; } } 以2400bps从计算机发送任一字节数据，当单片机收到该数据后，在此数据前加上一序号然后连同此数据一起发送至计算机，当序号超过255时归零。 #include unsigned char flag,a,num,num1; sbit beep=P3^4; void main() { TMOD=0x20;//设置定时器1为工作方式2 TH1=0xf4; TL1=0xf4; TR1=1; SM0=0; SM1=1; REN=1; EA=1; ES=1; while(1) { if(flag==1) { ES=0; flag=0; num1++; if(num1==255) num1=0; SBUF=num1; while(!TI); TI=0; SBUF=a; while(!TI); TI=0; ES=1; } } } void ser() interrupt 4 { RI=0; a=SBUF; flag=1; }

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