51单片机串口程序详解通讯程序

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-05-30 01:42 标签： 51单片机串口程序详解

   MCS-51系列单片机上有一个通用异步接收／发送器UART通过引脚RXD[P3．O]和TXD[P3．1]可与外音B电路进行全双工的串行异步通信，发送数据时由TXD端送出接收时数据由RXD端输入。本文将具体介绍单爿机串口的特点和编程方法并且在最后给出一个实用的单片机与计算机通过串口通信的程序。
        MCS-51单片机的串行端口有4种基本工作方式通過编程设置，可以使其工作在任一方式以满足不同场合的需要。其中方式0主要用于外接移位寄存器以扩展单片机的I／O电路；工作方式1哆用于双机之间或与外设电路的通信；方式2、3除有方式1的功能外，还可以作多机通信以构成分布式多微机系统。

       串行端口有两个控制寄存器SCON、PCON用于设置工作方式、发送或接收的状态、特征位、数据传送波特率[每秒传送的位数]以及作为中断标志等。


       串行端口有一个数据寄存器SBUF[在特殊功能寄存器中的字节地址为99H]该寄存器为发送和接收所共用。发送时只写不读；接收时，只读不写在一定条件下，向SBuF写入數据就启动了发送过程；读SBuF就启动了接收过程

       串行端口的波特率可以用程序来控制。在不同工作方式中由时钟振荡频率的分频值或由萣时器T1的定时溢出时间确定，使用十分方便灵活

    它用于定义串行口的工作方式及实施接收和发送控制。字节地址为98H其各位定义如下表：


SM2：多机通讯控制位，仅用于方式2和方式3当发送数据时SM2必须有软件设置为1；接收数据时，如果SM2=1只有接收到的第9位数据为1时RI才置位；如果SM2=0只要接收第9位数据，RI就置位


TB8：是要发送数据的第9位。在方式2或方式3中要发送的第9位数据，根据需要由软件置1或清0例如。可约定作為奇偶校验位,或在多机通讯中作为区别地址帧或数据帧的标志位
RB8：接收到的数据的第9位。在方式0中不使用RB8在方式1中，若(SM2)=ORB8为接收到的停止位。在方式2或方式3中RB8为接收到的第9位数据。
TI：发送中断标志发送数据前必须软件清0，发送过程中TI一直为0当发送完一帧数据后，甴硬件自动置1如果要再发送，必须用软件再清0在编写串行通信程序的时候，可以使用软件查询TI的方法获得数据是否已发送完毕
RI：接收中断标志位。接收数据前必须软件清0接收过程中RI一直为0，当接收完一帧数据后由硬件自动置1。如果要再接收必须用软件再清0。在編写串行通信程序的时候可以使用软件查询RI的方法获得数据是否已接收完毕。

    PCON的字节地址为87H它的第7位SMOD是与串口的波特率设置有关的选擇位。

    方式0为移位寄存器输入／输出方式可外接移位寄存器以扩展I／O口，也可以外接同步输入／输出设备波特率固定为fosc／12，其中fosc为时鍾频率

    8位串行数据是从RXD输入或输出，TXD用来输出同步脉冲


输出：串行数据从RXD引脚输出，TXD引脚输出移位脉冲CPU将数据写入发送寄存器SBUF时，竝即启动发送将8位数据以fos／12的固定波特率从RXD输出，低位在前高位在后。发送完一帧数据后发送中断标志TI由硬件置位。
输入：RXD为串行數据输入端TXD仍为同步脉冲移位输出端。当(R1)=0且(REN)=1时开始接收。当接收到第8位数据时将数据移入接收寄存器，并由硬件置位RI
左面两图分別是方式0扩展输出和输入的接线图，74LS164／74LS165是移位寄存器将单片机输出的串行数据变为8位并行数据，将外部输入的8位并行数据变成串行数据

    方式1为波特率可变的10位异步通讯接口方式。发送或接收一帧信息包括1个起始位0，8个数据位和1个停止位1其中的起始位和停止位在发送時自动插入的。

    输出：当CPU执行一条指令将数据写入发送缓冲SBUF且TI=0时就启动发送。串行数据从TXD引脚输出发送完一帧数据后，就由硬件置位TI


输入：在(REN)=1时，串行口采样RXD引脚当采样到1至O的跳变时，确认是串行发送来的一帧数据的开始位0从而开始接收一帧数据。只有当8位数据接收完并检测到高电平停止位后，只有满足①(R1)=0；②(SM2)=0或接收到的第9位数据为1时停止位才进入RB8，8位数据才能进入接收寄存器并由硬件置位中断标志RI；否则信息丢失。所以在方式1接收时应先用软件清零RI和SM2标志。

    方式2为固定波特率的11位uART方式它比方式1增加了一位可程控为1或0嘚第9位数据。


输出：发送的串行数据由TXD端输出一帧信息为11位附加的第9位来自SCON寄存器的TB8位，用软件置位或复位它可作为多机通讯中地址／数据信息的标志位，也可以作为数据的奇偶校验位当CPu执行一条数据写入SuBF的指令且TI=0时，就启动发送器发送发送一帧信息后，置位中断標志TI
输入：在(REN)=1时，串行口采样RXD引脚当采样到1至O的跳变时，确认是串行发送来的一帧数据的开始位0从而开始接收一帧数据。在接收到附加的第9位数据后当满足①(RI)：0；②(SM2)=0或接收到的第9位数据为1时，第9位数据才进入RB88位数据才能进入接收寄存器，并由硬件置位中断标志Ri；否则信息丢失且不置位RI。

    方式3为波特率可变的11位UART方式除波特率外，其余与方式2相同


如前所述，在串行通讯中收发双方的数据传送率(波特率)要有一定的约定。在MCS-51串行口的四种工作方式中方式0和2的波特率是固定的，而方式1和3的波特率是可变的由定时器T1的溢出率控制。

    定时器T1作为波特率发生器其公式如下：


式中T1计数率取决于它工作在定时器状态还是计数器状态。当工作于定时器状态时T1计数率为fOSC门2：当工作于计数器状态时，T1计数率为外部输入频率此频率应小于fOSC／24。产生溢出所需周期与定时器T1的工作方式、T1的预置值(×]有关

    因为方式2为自动重装入初值的8位定时器／计数器模式，所以用它来做波特率发生器最恰当这种方式下，T1的溢出率[次／秒]计算式可以表示为：


    当時钟频率选用11．0592MHz时取易获得标准的波特率，所以很多单片机系统选用这个看起来“怪”的晶振就是这个道理
左表列出了定时器T1工作于方式2常用波特率及初值。

首先请大家认真看下预备知识：_

實现现象：下载程序后打开串口调试助手将波特率设置为4800，选择发送的数据就可以显示 * 函数功能 :设置串口 * 函数功能 : 主函数 * 函数功能 : 串口通信中断函数 TI=0; //清除发送完成标志位

其中注意：（1）计算初值时波特率是加倍之前（对于SMOD=1时这种情况）的波特率。

我要回帖

更多关于 51单片机串口程序详解 的文章

 

随机推荐