浅谈串口通信

我个人在学习和使用单片机做过一些开发后由很多体悟,我很偏执的认为(其实也未必偏执):不会串口通信就等于不会单片机。今天就串口通信与诸君做一些简单交流。
在了解学习串口通信之前,首先要认识到单片机的数据收发是存放在SBUF缓冲器里面的,发送和接收SBUF在物理上是两个缓冲器,但是在地址上是一起的两者地址都是99H(针对8051)。所以在发送和接收时候不必担心,数据会出现错位丢失覆盖等问题。只需要简单的将要发送的数据存放到SBUF即可。比如要发送unsigned char receiveData;只需要用下面的语句即可发送出去。

          SBUF=receiveData;//数据及发送完毕
          while(!TI);         //等待发送数据完成 TI 是发送完成标志位 
                                          //查寄存器查手册也是工程师必备技能
   而串行口通信本质就是就是一种中断,在说串口中断之前,我想先说一下中断,毕竟这是通信的必要条件。


  中断,51系列共有5个中断类型,外部中断0、1;定时器/计数器中断TO、T1;最后是串行口中断。串行口中断的请求标志位是RI和TI ,中断号是4。串行口控制寄存器SCON的SM0和SM1两位编码控制串行口的4种工作方式。我在本例中会说到方式1(以此为例最具代表性,用途最广)。方式1的SM0、SM1编码为01,是8位异步收发,波特率由定时器控制的,所以我们又需要了解定时器的工作机制。


 定时器,即定时和计数两个功能,外部脉冲用于计数,内部震荡用于定时。当两者数目相同时候,其实没有差别,之所以要用到定时器,是因为需要用定时器产生串行口工作方式1的波特率。定时器和计数器不在此细说。还是由程序来看吧,工科需要与实践结合,与理科不同。
void UsartS()
{
    SCON=0X50;  //设置为工作方式1 这里设置的是串行口的工作方式
    TMOD=0X20;  //设置定时器工作方式2
    PCON=0X80;  //波特率加倍 这个寄存器的最高位是1 波特率加倍
    TH1=0XF3;       //高位 定时器初始值设置,注意波特率是4800的
    TL1=0XF3;              //低位
    ES=1;       //打开接收中断
    EA=1;       //打开总中断
    TR1=1;      //打开定时器
}

上面的程序将串行口设置妥当了,然后又用定时器产生串行口的波特率(串行口工作方式1的特质,可查手册),定义好定时器的4800波特率以后用PCON的特性加以翻倍,使得通信协议中的波特率为9600(其实波特率就是用于和其他通信单位商定的通信速度,即1秒传送9600个字节)。最后打开中断和定时器,等待产生中断。

void Usart() interrupt 4  
{      //串行口中断的中断号是4
    unsigned char receiveData;

    receiveData=SBUF;  //储存接收到的数据
    RI = 0;        //清除接收中断标志位 ,接收发送标志位都是需要软件清除的
    SBUF=receiveData;   //将接收到的数据放入到发送寄存器
    while(!TI);          //等待发送数据完成
    TI=0;            //清除发送完成标志位
}

最后设置好串行口和写好中断函数以后,再主函数中初始化和等待。

void main()
{
    UsartS();//初始化串行口设置
    while(1)
    {
    }进入循环等待中断产生
}

整个串口通信的下位机大致就是这样,本例子针对51单片机,采用串口方式1,定时器采用方式2(带有自动重装),波特率9600,经本人测试通信正常。

    原文作者:DWink
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/3964d1a452f0
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