小白跟做江科大51单片机之串口通信_51单片机uart 低位先发

原理部分

1.了解串口

串口——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 Receiver Transmitter，通用异步收发器），可实现单片机的串口通信。

2.硬件电路

图1

3.电平标准

电平标准是数据1和数据0的表达方式，是传输线缆中人为规定的电压与数据的对应关系，串口常用的电平标准有如下三种：

TTL电平：+5V表示1，0V表示0

RS232电平：-3~-15V表示1，+3~+15V表示0

RS485电平：两线压差+2~+6V表示1，-2~-6V表示0（差分信号）

TTL和RS232电平只能传输10几米，而RS485电平可以传输几千米

51单片机不支持流控制

4.常用通信接口比较

图2

5.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，通俗来讲就是通信双方在发送数据之前，约定通信速率进行接收和发送信息。

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）

图3

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

此例中选用了UART模式1

6.串口模式图

图4

串口通信：先发低位，再发高位

SBUF当左值的时候，是被赋值，此时是写值状态，写完之后会自动发出此数据，发送完会有一个TI；SBUF当右值的时候，接收数据，接收完之后会有一个RI

7.串口和中断系统

图5

8.串口相关寄存器

图6

串行口控制寄存器SCON和PCON

图7

图8

PCON

图9

图10

图11

0x20表示是0010 0000表示进入8位的模式

波特率的计算

因为定时器1是8位计数，8位最高为256，即累加到256溢出一次，0XF3=243，256-243=13，即每隔13us溢出一次，溢出率为1/13us=0.07692MHZ。

0.07692MHZ/16=0.00480769MHZ=4807.69HZ 

工作原理

发送部分的原理就是SBUF写数据，自动发送，发完之后TI==1表示发送完毕，软件置为0表示归位。

SBUF接数据，RI为1表示接收到。

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编写代码部分

1.新建项目，添加Delay.c及Delay.h

2.main.c编码

void UART_Init()
{
    SCON = 0x40;       //首先配这个串行口寄存器
    PCON |= 0x80;        //波特率加倍,不加倍时钟会变慢，会对之后的结果形成较大的误差

     //前两个SCON和PCON是串口的部分，剩下的都素定时器1的部分
    TMOD &= 0x0F;        //清除定时器1模式位

    //SCON选择的是使用定时器1，这里的TMOD|= 0x20表示设定定时器1为8位自动重装方式，看图11
    TMOD |= 0x20;        //设定定时器1为8位自动重装方式
    TL1 = 0xF3;        //定时器赋值这个可以得波特率值
    TH1 = 0xF3;        //设定定时器重装值
    ET1 = 0;        //禁止定时器1中断
    TR1 = 1;        //启动定时器1 
}

void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{
    SBUF=Byte;//将Byte写入SBUF中
    while(TI==0);//TI为1时，说明产生了发送中断，表示发送数据完成
    TI=0;//数据发送完了，软件将TI置0
}

void main()
{
    UART_Init();
    while(1)
    {
        UART_SendByte(scd);
        scd++;
        Delay(1000);
    }
}

3.最终结果

串口介绍