串口介绍
- 串口是一种应用十分广泛的通讯接口，串口成本低、容易使用、通信线路简单，可实现两个设备的互相通信。
- 单片机的串口可以使单片机与单片机、单片机与电脑、单片机与各式各样的模块互相通信，极大的扩展了单片机的应用范围，增强了单片机系统的硬件实力。
- 51单片机内部自带UART（Universal Asynchronous ReceiverTransmitter，通用异步收发器），可实现单片机的串口通信。
硬件电路
- 简单双向串口通信有两根通信线（发送端TXD和接收端RXD）
- TXD与RXD要交叉连接
- 当只需单向的数据传输时，可以直接一根通信线
- 当电平标准不一致时，需要加电平转换芯片
电平标准
- 简单双向串口通信有两根通信线（发送端TXD和接收端RXD）
- TXD与RXD要交叉连接
- 当只需单向的数据传输时，可以直接一根通信线
- 当电平标准不一致时，需要加电平转换芯片
常见通信接口比较
此外还有：CAN,USB等。
相关术语
- 全双工：通信双方可以在同一时刻互相传输数据
- 半双工：通信双方可以互相传输数据，但必须分时复用一根数据线
- 单工：通信只能有一方发送到另一方，不能反向传输
- 异步：通信双方各自约定通信速率
- 同步：通信双方靠一根时钟线来约定通信速率
- 总线：连接各个设备的数据传输线路（类似于一条马路，把路边各住户连接起来，使住户可以相互交流）
51单片机的UART
- STC89C52有1个UART
- STC89C52的UART有四种工作模式：
模式0：同步移位寄存器
模式1：8位UART，波特率可变（常用）
模式2：9位UART，波特率固定
模式3：9位UART，波特率可变
串口参数及时序图
- 波特率：串口通信的速率（发送和接收各数据位的间隔时间）
- 检验位：用于数据验证
- 停止位：用于数据帧间隔
串口模式图
- SBUF：串口数据缓存寄存器，物理上是两个独立的寄存器，但占用相同的地址。写操作时，写入的是发送寄存器，读操作时，读出的是接收寄存器
串口和中断系统
为了方便讲解，这里使用的中断系统图是传统51单片机的图，STC89C52的中断系统图可参考手册。
串口相关寄存器
数据显示模式
- HEX模式/十六进制模式/二进制模式：以原始数据的形式显示
- 文本模式/字符模式：以原始数据编码后的形式显示
串口模块化
UART.c文件
#include <REGX52.H>
/**
* @brief 串口初始化，4800bps@11.0592MHz
* @param 无
* @retval 无
*/
void UART_Init()//4800bps@11.0592MHz
{
SCON=0x40;
PCON |=0x80;
TMOD &= 0x0F; //设置定时器模式
TMOD |= 0x20; //设置定时器模式
TL1 = 0xF4; //设置定时初始值
TH1 = 0xF4; //设置定时重载值
ET1 = 0; //禁止定时器%d中断
TR1 = 1; //定时器0开始计时
}
/**
* @brief 串口发送一个字节数据
* @param Byte 要发送一个字节数据
* @retval 无
*/
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{
SBUF=Byte;
while(TI==0); //检测数据是否发送完成
TI=0; //软件复位
}UART.h文件
#ifndef __UART_H__
#define __UART_H__
void UART_Init();
void UART_SendByte(unsigned char Byte);
#endif串口向电脑发送数据 main.c文件
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "UART.h"
unsigned char Sec;
void main()
{
UART_Init();
while(1)
{
UART_SendByte(Sec);
Sec++;
Delay(1000);
}
}电脑通过串口控制LED
UART.h文件
#include <REGX52.H>
/**
* @brief 串口初始化，4800bps@11.0592MHz
* @param 无
* @retval 无
*/
void UART_Init()//4800bps@11.0592MHz
{
SCON=0x50;
PCON |=0x80;
TMOD &= 0x0F; //设置定时器模式
TMOD |= 0x20; //设置定时器模式
TL1 = 0xF4; //设置定时初始值
TH1 = 0xF4; //设置定时重载值
ET1 = 0; //禁止定时器%d中断
TR1 = 1; //定时器0开始计时
EA=1; //启动所有中断
ES=1; //启动串口中断
}
/**
* @brief 串口发送一个字节数据
* @param Byte 要发送一个字节数据
* @retval 无
*/
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{
SBUF=Byte;
while(TI==0); //检测数据是否发送完成
TI=0; //软件复位
}
/*串口中断函数模板
void UART_Routine() interrupt 4
{
if(RI=1) //区分发送中断或接收中断，(如果是接收中断则..)因为发送和接收都会触发中断且都占用同意中断通道
{
P2=~SBUF;
UART_SendByte(SBUF);
RI=0; //软件复位
}
}
main.文件
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "UART.h"
unsigned char Sec;
void main()
{
UART_Init();
while(1)
{
}
}
void UART_Routine() interrupt 4
{
if(RI=1) //区分发送中断或接收中断，(如果是接收中断则..)因为发送和接收都会触发中断且都占用同意中断通道
{
P2=~SBUF;
UART_SendByte(SBUF);
RI=0; //软件复位
}
}