51單片機之寄存器-3.3單片機串口通信之發送與接收
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圖1 串行通信示意圖?由于現在很多筆記本已經沒有串口，我們通常采用USB轉串口。先來看圖1中的一個例子，現在想讓P1把在A地點的D3,D5,D8,D9,D11組球通過P2的幫忙一個一個傳遞到B點，要求按順序傳遞，而且傳遞完成后不能打亂順序。如果不做任何處理，只要P1在某一組中如D3組，有一個球傳錯或者漏傳，那么將導致后面的傳遞全部錯位。改進的方法就是在傳每組第一個球時，先傳個紅色的標簽，告訴P2接下來要傳的是這一組的第一個球。當這一組傳遞完成后，再給一個綠色的標簽，告訴P2，這一組的球傳遞完畢。這樣即使某一組傳錯了，也不會影響下一組的傳遞。現在我們詳細看看這個過程。(1) P1需要選擇傳哪一組的球。(2) 準備好標記 (3) 通知P2現在要開始工作. 同時在傳遞過程要保證P1和P2的速度一致，否則傳遞也會出問題。知道了這個例子，現在我們詳細的來討論一下串口異步通信。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/201611/319548.htm
圖2 單片機串行通信示意圖?如圖所示,兩個單片機的串行通信,傳送一根線TXD，接收一根線RXD，現在我們只討論傳送這部分。設定單片機1為我們開發板上的型號STC89C52RC. 既然是傳送，那么傳送什么內容。現在假設我要傳送0111000B(38H)這個數據。那么怎么讓單片機知道我要傳這個數據呢？如上圖所示，只需要使用圖中SBUF=dataTXD(即SBUF=0x38)這個語句。當單片機看到這條指令后，把0x38寫入SBUF,就啟動串行通信的發送。也就是說，這條語句告訴了單片機兩個信息，1.發送什么內容,2.現在就開始發送。單片機就開始以0和1的方式開始發送了。那么這樣又出現問題了，單片機2怎么知道單片機1要給我傳數據了？最簡單的方法的就是給需要傳送的數據前后加個標簽，這樣兩個標簽之間的內容就是單片機1要傳送的信息了。當然也可以在8位數據后添加其他標簽，這個就是串口的傳送方式了。這個由SCON串行控制器來設置：
這里我們選擇工作方式1，SM0/SM1設置為0/1。8位數據位加起始位和停止位，一共10位，也稱為一幀。那么這個起始位和停止位什么加入呢？當單片機TXD發送信息時，單片機就自動加入了。因此，這里我們總結一下，SBUF=dataTXD當執行到這條指令時，告訴了單片機三個重要信息，1. 要傳送什么信息，2. 什么時候開始傳, 3. 自動在這個數據前添加開始位和停止位。但是又有個問題，傳多快呢？這里需要引入一個概念，波特率。波特率定義為每秒傳輸的碼元個數，單位是波特(Baud),簡寫為B。而每秒鐘傳送的二進制數碼的位數則定義為比特率，單位是比特每秒，b/s或bps。在串行通信系統中，傳送的信號可能是二進制，八進制，十進制等，只有在二進制通信系統中波特率和比特率在數值上才是相等。本教程所描述的串行通信傳輸信號都是采用二進制信號傳送的，故比特率和波特率相等。例如，通信雙方每秒所傳送的信息量是480字節，每一字節包含10位(1個起始位，8個數據位，1個停止位)，則波特率為：
480×10=4800b/s=4800B
這里需要注意相互通信的甲乙雙方必須具有相同的波特率，否則無法成功完成串行數據通信。如上圖所示，給出了串行通信工作方式1的波特率。
現在來總結一下，串口通信的發送步驟
(1)選擇工作方式
(2)設置速度
(3)發送什么信息，打上標記，開始傳送
以上3個步驟中，第三步中三個任務通過SBUF=0x38(假設我要傳這個數據)這句代碼就全部完成了。因此在此之前我們要先設置好工作方式和傳送速度(波特率).
這些步驟不需要記憶，只需要打開串口助手就一目了然了，
參考代碼如下:
#include "reg52.h"
void delayUs(unsigned char t);
void delayMs(unsigned char t);
void main(void)
{
SM0=0;
SM1=1;//串口工作模式
TMOD=0X20;
TH1=TL1=253; //波特率9600
TR1=1;
while(1)
{
SBUF=0x38;
delayMs(250);
delayMs(250);
}
}
void delayUs(unsigned char t)
{
while(--t);
}
void delayMs(unsigned char t)
{
while(--t)
{
delayUs(245);
delayUs(245);
}
}
既然知道如何操作串口通信如何發送，我們按照同樣的思路看看如何操作串口接收。首先接收到的信息在哪里？將SBUF=dataTXD替換為dataRXD=SBUF. 前者表示把數據寫進SBUF，發送；后者表示把SBUF中的數據讀出了，接收。注意接收緩沖器SBUF和發送緩沖器SBUF名字一樣，地址也一樣，但是是兩個獨立的物理空間。工作方式的選擇與速度設置與前面一樣。那么，怎么讓單片機知道開始接收呢？需要滿足兩個條件，TI=0和REN=1. REN表示串口接收允許。另外，當接收完成一幀數據(8位)后，控制信號復位，中斷標志RI被置"1",呈中斷申請狀態。在工作方式1下，同時滿足SM2=0,RI=0接收數據有效。我們可以整理一下串口接收的過程如下，
(1)選擇工作方式(工作方式1)
(2)設置速度
(3)開始接收(TI=0,REN=1)
(4)接收的信息在哪里。(dataRXD=SBUF)
(5)接收的數據有效(SM2=0,RI=0)
串行通信接收的參考代碼如下:
#include "reg52.h"
#define uchar unsigned char
void delayUs(unsigned char t);
void delayMs(unsigned char t);
void main(void)
{
uchar MyRevData;
SM0=0;
SM1=1;//串口工作模式1
REN=1;
TMOD=0X20;
TH1=TL1=253; //波特率9600
TR1=1;
while(1)
{
MyRevData=SBUF;
delayMs(250);
P1=MyRevData;
delayMs(250);
RI=0; //當接收完成一幀數據(8位)后，控制信號復位，中斷標志RI被置"1",呈中斷申請狀態。在工作方式1下，SM2=0,RI=0數據有效
}
}
void delayUs(unsigned char t)
{
while(--t);
}
void delayMs(unsigned char t)
{
while(--t)
{
delayUs(245);
delayUs(245);
}
}
將代碼編譯燒寫后進行測試，打開STC-ISP燒寫軟件，選中串口助手，設置COM端口，波特率等參數，打開串口，然后輸入要傳送的內容，如下圖所示。
在發送區內輸入FF后點擊"發送字符/數據"，LED全部熄滅，輸入00，點擊發送，LED全部點亮
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