51 系列单片机串口通信实例教程 2010-01-22 15:17:11 来源:www.itsky2010.cn 电子工程师论坛 单片机的串口通信看起来是很复杂的,主要是因为他用到了更多的寄存器,与前面的知 识相比他更具综合能力,写起来考虑的问题自然也变多了.而前面学习过的定时器与中断将 是单片机通信的基础. 单片机的中断系统中第 4 个中断就是串口中断,要进行串口通信首先就要打开 CPU 总中 断 EA,还要打开串口通信中断 ES,这是串口通信的前堤,而串口通信也跟计时器一样有很多 的模式,因此我们还要设置 SCON 寄存器来指定采用哪一种方式进行通信,而在通信的过程中, 我们还要设定通信的波特率,不然的话,单片机是没办法进行采样的,这样也不会得到正确的 结果了.我在实验过程中用到的是 1 号定时器来设定的波特率,用到了计时器方式 2,也就是 8 位自动重装,这样可以简化编程, 它的实现思想就是将常数放入 TH,而 TL 中则是初始化参数, 当溢出时,单片机会自动将 TH 中的常数装入 TL 中. 再来说说波特率,我们为什么要设定波特率,因为单片机会以 16 倍波特率的速度进行采 样,而在实验中我们用的是 10 位异步收发方式,因此要将 SM0 置 0,SM1 置 1.而其中的 10 位 有 8 位数据位,第一位和最后一位是发送数据的起始与结束.采用高的皮特率就不会出错啦. 而波特率是有一个公式的: 方式 0 的波特率 = fosc/12 方式 2 的波特率 =(2SMOD/64)· fosc 方式 1 的波特率 =(2SMOD/32)·(T1 溢出率) 方式 3 的波特率 =(2SMOD/32)·(T1 溢出率) T1 溢出率 = fosc /{12×[256 -(TH1)]} 根据公式我们很容易就算出当晶振为 110592HZ 时,要达到 9600 的波特率,我们只需要将 TL1 置 FDH 即可,如下图: 除此之外,你还要将 SCON 中的 REN 位置 1,不然的话,单片机是不会接收数据的. 还有不要忘了选择定时器的工作方式,设置 TMOD 为 0x20 既是工作方式 2,8 位自动重装定时 器. 这样一来,初始批工作算是差不多了.而串口通信分为中断方式,和查询方式,如果你想用查 询方式你也不用设置 IE 寄存器了. 在串口通信中,还有一个很重要的寄存器 SBUF,其实也不是一个,是两个,只是它们共用同一 个地址,再根据表达式的不同,单片机会自动选择使用哪一个 SBUF. 下面是我写的一个例子程序,产生的效果是:向单片机发送任一个 0~255 之间的数,将会被显 示到数码管上.并且单片机还会自动把刚才传过去的数又发送回来 ,实验过程中用到了几个 工具如下: 串口调试助手 V2.1.exe,51 串口波特率计算器.exe(我已打包在附件中)还有一些必用的就 不说了. C 代码 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit sda = P1^0; sbit clk = P1^1; sbit dig1 = P1^2; sbit dig2 = P1^3; sbit dig3 = P1^4; sbit dig4 = P1^5; uchar r,flag; uchar code table[]={0x7e,0x0c,0xb6,0x9e, 0xcc,0xda,0xfa,0x0e, 0xfe,0xde,0xef,0xf9, 0x72,0xb8,0xf2,0xe2}; void init(); void write(uchar); void display(uchar); void delay(uchar); void main() { init(); while(1) { //查询方式通信 //if(RI==1) //RI 为 1 表示收到一字节数据 //{ // RI = 0;//此步必不可少,因为硬件不能将其置 0 // r = SBUF; //} display(r); //中断方式通信 delay(10); if(flag==1) { flag = 0; ES = 0; SBUF = r; //放送数据 while(!TI); TI = 0; ES = 1; } } } /** 串口中断 **/ void ser() interrupt 4 { RI = 0; r = SBUF; flag = 1; } /** 延迟函数 **/ void delay(uchar t) { uchar x,y; for(x=t;x>0;x--) for(y=101;y>0;y--); } /** 初始化 **/ void init() { dig1 = 1; dig2 = 1; dig3 = 1; dig4 = 1; r = 0xff; TMOD = 0x20; TH1 = 0xfd; TL1 = 0xfd; TR1 = 1; //启动定时器 1,从而设定了串口通信的波特率 SM0 = 0; SM1 = 1; //设定串口通信方式为十位异步收发器 REN = 1; //打开串口通信 EA = 1; ES = 1; } /** 向数据码管写入一个字节数据 **/ void write(uchar u) { uchar i; for(i=0;i<8;i++) { clk = 1; sda = u&0x80; clk = 0; u = u<<1; } } /** 显示一个 3 位的整数 **/ void display(uchar num) { uchar bai,shi,ge; bai = num/100; shi = num%100/10; ge = num%10; /* 显示个位 */ dig4 = 0; write(table[ge]); delay(10); dig4 = 1; /* 显示百位 */ if(bai!=0) { dig2 = 0; write(table[bai]); delay(10); dig2 = 1; /* 显示十位 */ dig3 = 0; write(table[shi]); delay(10); dig3 = 1; } else { if(shi==0) { dig3 = 1; //delay(10); } else { /* 显示十位 */ dig3 = 0; write(table[shi]); delay(10); dig3 = 1; } } }