51單片機串口通信

波特率計算：在了解了串行口相關的寄存器之后，我們可得出其通信波特率的一些結論：

① 方式0 和方式2 的波特率是固定的。

在方式0 中， 波特率為時鐘頻率的1/12， 即fOSC/12，固定不變。

在方式2 中，波特率取決于PCON 中的SMOD 值，即波特率為：

當SMOD=0 時，波特率為fosc/64 ；當SMOD=1 時，波特率為fosc/32。

② 方式1 和方式3 的波特率可變，由定時器1 的溢出率決定。

當定時器T1 用作波特率發生器時，通常選用定時初值自動重裝的工作方式2（ 注意：不要把定時器的工作方式與串行口的工作方式搞混淆了）。其計數結構為8 位，假定計數初值為Count，單片機的機器周期為T，則定時時間為（256 ?Count）×T 。從而在1s內發生溢出的次數（即溢出率）可由公式（1）所示：

從而波特率的計算公式由公式（2）所示：

在實際應用時，通常是先確定波特率，后根據波特率求T1 定時初值，因此式（2）又可寫為：

二、電路詳解

下面就對圖1 所示電路進行詳細說明。

圖1 串行通信實驗電路圖

最小系統部分（時鐘電路、復位電路等）第一講已經講過，在此不再敘述。我們重點來了解下與計算機通信的RS-232 接口電路。可以看到，在電路圖中，有TXD 和RXD 兩個接收和發送指示狀態燈，此外用了一個叫MAX3232 的芯片，那它是用來實現什么的呢？首先我們要知道計算機上的串口是具有RS-232 標準的串行接口，而RS-232 的標準中定義了其電氣特性：高電平“1”信號電壓的范圍為-15V~-3V，低電平“0”

信號電壓的范圍為+3V~+15V。可能有些讀者會問，它為什么要以這樣的電氣特性呢？這是因為高低電平用相反的電壓表示，至少有6V 的壓差，非常好的提高了數據傳輸的可靠性。由于單片機的管腳電平為TTL，單片機與RS-232 標準的串行口進行通信時，首先要解決的便是電平轉換的問題。一般來說，可以選擇一些專業的集成電路芯片，如圖中的MAX3232。MAX3232 芯片內部集成了電壓倍增電路，單電源供電即可完成電平轉換，而且工作電壓寬，3V~5.5V 間均能正常工作。其典型應用如圖中所示，其外圍所接的電容對傳輸速率有影響，在試驗套件中采用的是0.1μF。

值得一提的是MAX3232 芯片擁有兩對電平轉換線路，圖中只用了一路，因此浪費了另一路，在一些場合可以將兩路并聯以獲得較強的驅動抗干擾能力。此外，我們有必要了解圖中與計算機相連的DB-9 型RS-232的引腳結構（見圖2）。

圖2 DB-9連接器接口圖

其各管腳定義如下（見表4）。

表4 DB-9型接口管腳定義