嵌入式技术学习——c51——串口

一、串口介绍。

串口是一个 通讯接口。成本低，容易使用，通信线路简单，可实现两个设备的相互通信

单片机的串口可以实现单片机于单片机，单片机与电脑，单片机与其他模块相互通信。

51单片机内部自带UART，通用异步手法器，实现单片机的串口通信。

二、硬件电路

1、简单双向串口通信有两根通信线（发送端TXD和接收端RXD）

TXD和RXD要交叉连接，

当电平标准不一致时，需要加电平转换芯片。

通信必须需要txd和rxd和gnd三根线

三、电平标准

电平标准时数据1和数据0的表达式，时传输线缆中人为规定的电平与数据的对应关系，串口常用的标准三种：

TTL电平：-+5表述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RS232z最多可以输出十多米

RS485可以达到1000米

四、通信接口

（1）c51的单片机串口

名称：UART           引脚定义：TXD RXD          通信方式：全双工、异步        特点：点对点通信

（2）串行通信模式

        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：通信只能一方发送给另一方。

（3）传输数据方式

        异步：通信双方各各自约定通信速率

       同步：通信双方靠一根时钟线来约定通信速率

（4）其他

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，让住户相互交流）

 波特率：串口通信的速率，单位时间内发送的比特率（bits\s)

 检验位：用于数据验证（奇校验与偶校验）

 停止位：用于数据帧间隔

 时序图

五、51单片机的UART

c51中只有1个UART

其有4种工作模式：

（1）模式0：同步移位寄存器

（2）模式1：8位UART，波特率可变（常用）

（3）模式2：9位UART, 波特率固定

（4）模式3：9位UART，波特率可变

六、串口模式图

SBUF:串口数据缓存寄存器。物理上时两个独立的寄存器，但占用的是相同的地址。写操作时，写入的是发送寄存器，读操作时，独处的时接收寄存器。

        在总线上接受数据和发送数据，靠定时器计数，T1的溢出率经过二分频或16分频控制收放的速率，通过SBUF写入发送数据。将数据放在SBUF，单片机自动读写数据，发送之后会申请TI这个发送中断，接收数据会生成RI接受中断。

七。寄存器

还有定时器，中断的寄存器看前面的文章。

七、课堂练习

发送数字，数码管输出相应的数字。

       uart.c

#include "reg51.h"
#include "utils.h"
#include "ledNum.h"
void uartInit(void)
{
  SCON |= 0x01<<6;  //选择uart 工作方式1 8位的uart 
  SCON |= 0x01<<4;  //开启接收
  PCON |= 0x01<<7;  //波特率设置翻倍
  TH1  = 243;
  TL1  = 243;
  TMOD |= 0x01<<5;
  TCON |= 0x01<<6;  //开启定时器 
 
  //串口中断相关 
  IE |= 0x01<<7 | 0x01 << 4; // 开启总中断 和 串口中断
}
 
void sendOneByte(unsigned char ch)
{
 	SBUF=ch;	
    while (SCON&(0x01<<1) == 0)
	;
    SCON &= ~(0x01<<1); //软件清零 
}
 
void sendStr(const  char *s)
{
	int i = 0;
	while (s[i])
	{
		sendOneByte(s[i]);
		++i;
		delay(30000);
	}
}
 
 
void uartHandler(void) interrupt 4
{
    if (SCON&0x01)//接收中断 
	{
		P2 = ~P2;
		displayNum(1,SBUF);
		SCON &= ~0x01<<0;
	}
}

                  uart.h

#ifndef _UART_H_
#define _UART_H_
void uartInit(void);
void sendOneByte(unsigned char ch);
#endif 

延迟 utils.c

void delay(unsigned int n )
{
	while(n)
	--n;
}

延迟   utils.h

#ifndef _UTILS_H_
#define _UTILS_H_
 
void delay(int n);
#endif

       ledNum.c

#include <reg51.h>
 
void displayNum(unsigned int dig,int n)
{
	unsigned char num[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d,
	                       0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c,
						   0x39, 0x5e, 0x79, 0x71, 0x00};
						   
	//位的选择 
	P1 = 0x01 << (dig-1); //1 2 3 4 
		
	//显示数据 --段的选择
	P0 = num[n];
}
 
void display(int num)
{
	//1234 
	unsigned int k = 0;
	unsigned int i = 1;
	while(num)
	{
		k = num % 10; //
		displayNum(i,k);
		num = num/10; //123
		i++;
	//	delay(500);
	}
}

main.c

#include "reg51.h"
#include "uart.h"
#include "utils.h"
#include <stdio.h>
 
 
void main(void)
{
	uartInit();
	while (1)
	{		
		sendOneByte(SBUF);
		delay(10000);
	    
	}
	
}