51单片机的串口

最新推荐文章于 2025-05-14 00:07:45 发布

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#51单片机 #嵌入式硬件 #单片机

一、串口的介绍

串口是一种应用十分广泛的通讯接口，串口成本低，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相互通信，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但潘集内部自带UART（通用异步收发器），可实现单片机的串口通信

1、硬件电路

简单双向串口通信有两根通信线（发送端TXD和接收端RXD）

TXD与RXD要交叉连接

当只需要单向的数据传输时，可以直接一根通信线

电平评标准不一致时，需要加电平转换芯片

注：电平标准

电平标准时数据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以下三种：

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）

扩展：常见通信接口比较

二、51单片机的UART

STC89C52有一个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

注：我们这里也主要用模式1的形式

1、串口参数及时序图

2、串口模式图

SBUF：串口数据缓存寄存器，物理上是两个独立的寄存器，但占用相同的地址。写操作时，写入的时发送寄存器，读操作时，读出的是接受寄存器。

3、串口和中断系统结构图

4、串口相关寄存器

这里我们根据串口中断结构图通过串口寄存器来配置，开启串口通信

三、串口向电脑发送数据

1、通过STC-ISP软件

在STC-ISP软件中，有自带的波特率计算器，可以计算定时器的初值

如果板子型号是89C52RC，则选择如下参数

系统频率：11.0592MHZ

波特率：4800

UART选择：串口1

UART数据位：8位数据

波特率发生器：定时器1（8位自动重载）

定时器时钟：12T（FOSC/12）

注意：在江科大视频中的板子系统频率是12MHZ，所以他选择了波特率倍速，来减小误差，但是89C52RC的频率是11.0592MHZ，因此不需要选择波特率倍速。

void UartInit(void)		//波特率计算器自动生成的串口初始化
{
	PCON &= 0x7F;		//波特率不倍速
	SCON = 0x50;		//这里打开了REN接收使能位
 
	AUXR &= 0xBF;		//89C52单片机中没有这项选择，更高级单片机才有
	AUXR &= 0xFE;		
 
	TMOD &= 0x0F;		//设置定时器工作方式
	TMOD |= 0x20;		
	TL1 = 0xFA;		//设定定时初值
	TH1 = 0xFA;		//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_Init()            //简化后的串口初始化
{
	SCON=0x40;				//0100 0000,SM0和SM1为0 1，采用方式1，REN位为0，其他位为0
	PCON &= 0x7F;			//第1位SMOD波特率倍增位置0，其他位保持不变
	
							//串行通信默认使用定时器T1的方式2，8位自动重装初值定时器
	TMOD &= 0x0F;			//高四位清零，低四位值不变
	TMOD |= 0x20;			//使TMOD高四位为0010，低四位保持不变。使用定时器T1的方式2
	
	TL1 = 0xFA;				//计算出定时器初值，转化成16进制，再赋值给TLx和THx
	TH1 = 0xFA;				//自动重装初值，计数溢出后，TH1的值会自动给到TL1
	
	TR1 = 1;				//定时器0开始计时
	ET1=0;					//这里不需要用到中断，所以关闭定时器T1中断
 
}

2、编写程序

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "UART.h"
 
unsigned char Sec;
 
 
void main()
{
	UART_Init();
	
	while(1)
	{
		UART_SendByte(Sec);
		Sec++;
		Delay(1000);
	}
}

UART串口通信模块

#include <REGX52.H>
 
/**
  * @brief  串口初始化，4800bps@11.0592MHz
  * @param  无
  * @retval 无
  */
  
void UART_Init()			//串口初始化
{
	SCON=0x40;				//0100 0000,SM0和SM1为0 1，采用方式1，REN位为0，其他位为0
	PCON &= 0x7F;			//第1位SMOD波特率倍增位置0，其他位保持不变
	
							//串行通信默认使用定时器T1的方式2，8位自动重装初值定时器
	TMOD &= 0x0F;			//高四位清零，低四位值不变
	TMOD |= 0x20;			//使TMOD高四位为0010，低四位保持不变。使用定时器T1的方式2
	
	TL1 = 0xFA;				//计算出定时器初值，转化成16进制，再赋值给TLx和THx
	TH1 = 0xFA;				//自动重装初值，计数溢出后，TH1的值会自动给到TL1
	
	TR1 = 1;				//定时器0开始计时
	ET1=0;					//这里不需要用到中断，所以关闭定时器T1中断
 
}
 
/**
  * @brief  串口发送的一个字节数据
  * @param  Byte 要发送的一个字节数据
  * @retval 无
  */
 
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{
	SBUF=Byte;				//赋值给SBUF会直接将数据通过串口发出
	while(TI==0);			//TI=0时循环，发送完一帧数据后，TI=1时，跳出循环
	TI=0;
}

四、电脑通过串口控制LED

1、主函数

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "UART.h"
 
void main()
{
	UART_Init();
	while(1)
	{
		
	}
}
 
void UART_Routine() interrupt 4		//串口中断程序
{
	if(RI==1);
	{
		P2=~SBUF;					//将电脑发送到SBUF的值赋值给P2
		UART_SendByte(SBUF);		//将电脑发送到单片机的数据同时也发送到电脑
		RI=0;
	}
 
}

2、 UART串口通信模块

#include <REGX52.H>
 
/**
  * @brief  串口初始化，4800bps@11.0592MHz
  * @param  无
  * @retval 无
  */
  
void UART_Init()			//串口初始化
{
	SCON=0x50;				//0101 0000,SM0和SM1为0 1，采用方式1，REN位为1，其他位为0
	PCON &= 0x7F;			//第1位SMOD波特率倍增位置0，其他位保持不变
	
							//串行通信默认使用定时器T1的方式2，8位自动重装初值定时器
	TMOD &= 0x0F;			//高四位清零，低四位值不变
	TMOD |= 0x20;			//使TMOD高四位为0010，低四位保持不变。使用定时器T1的方式2
	
	TL1 = 0xFA;				//计算出定时器初值，转化成16进制，再赋值给TLx和THx
	TH1 = 0xFA;				//自动重装初值，计数溢出后，TH1的值会自动给到TL1
	
	TR1 = 1;				//定时器0开始计时
	ET1=0;					//这里不需要用到中断，所以关闭定时器T1中断
	EA=1;					//启动中断总允许位
	ES=1;					//启动串口中断
}
 
/**
  * @brief  串口发送的一个字节数据
  * @param  Byte 要发送的一个字节数据
  * @retval 无
  */
 
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{
	SBUF=Byte;				//赋值给SBUF会直接将数据通过串口发出
	while(TI==0);			//TI=0时循环，发送完一帧数据后，TI=1时，跳出循环
	TI=0;
}
 
/*串口中断函数模板
void UART_Routine() interrupt 4
{
	if(RI==1);
	{
		RI=0;
	}
}
*/