串口通信(二)-查询法与中断法

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已于 2023-10-28 16:17:34 修改

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分类专栏：单片机串口通信文章标签：单片机学习学习方法笔记嵌入式硬件

于 2023-10-27 21:37:59 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LIN___IT/article/details/134074468

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本文详细介绍了使用51单片机通过查询法和中断法进行串口通信的过程，包括硬件设计、波特率设置、初始化步骤以及主程序示例。同时讨论了查询法和中断法的工作原理，并展示了项目结果和完整代码。

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一、项目设计

1.1功能说明

三台设备（51单片机、串口元件COMPIM、虚拟串口），各自标记为com1、com2、com3。单片机com1发送数据“0”/0x00给com2，com2再发送给com3。此外，虚拟终端设备能接收到单片机com1发送来的数据“0”/0x00。

1.2硬件设计

1.2.1硬件接线原理

两个设备间的连接，遵循设备1发送端TXD接设备2接收端RXD，设备1接收端RXD接设备2发送端TXD。

1.2.2仿真图

由于单片机com1发送的数据，最终由com3接收，而不是com2接收，所以com1与com2的连接无需遵循1.2.1的接线原则。

1.2.3com1、com2和com3

单片机(com1)：用到晶振频率fosc=11.0592MHZ。

COMPIM(com2)：串口元件。可以调节波特率和数据位数等属性。为了让大家更好地理解，查询法波特率设置为4800bit/s，中断法波特率设置为9600bit/s。

虚拟串口(com3):需要下载虚拟串口软件，将com2与com3这两设备相连接，最后在串口助手看到接收到的结果。

虚拟串口：

串口助手：需要与com2虚拟波特率设置的一样，否则接收到的数据是错误的。在proteus开始调试时，要在串口助手点击打开串口，才能接收到数据，接收到的数据会在接收缓冲区里显示，结果有两种模式，一种是文字模式，另一种是十六进制模式。

1.3计算初值

波特率为4800bit/s，采用工作方式1，初值结果为250，十六进制为0xFA。

波特率为9600bit/s，采用工作方式1，初值结果为253，十六进制为0xFD。

二、查询法

2.1查询法原理

串口发送标志位TI，TI=0，准备发送；TI=1，发送完成。当数据没发送完成前，TI=0，发送完成TI会自动置1，不要忘记将TI清0，以便下次能够继续发送数据。

2.2查询法--初始化

初始化时，要设置寄存器SCON（工作方式、是否多机通信、数据位数），REN一般要接收（置1），初值就是定时初始值TH1/定时重载值TL1，工作方式为方式1（8位异步重载），波特率可变，因为是8位数据传输，所以定时器为定时器T1工作方式为方式2。中断法设置同上。

M0 M1 M2 REN TB8 RB8 TI RI

0 1 0 1 0 0 0 0

void UartInit()		//4800bps@11.0592MHz
{
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	TMOD &= 0x0F;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x20;		//设置定时器模式
	TL1 = 0xFA;			//设置定时初始值
	TH1 = 0xFA;			//设置定时重载值
	ET1 = 0;			//禁止定时器中断
	TR1 = 1;			//定时器1开始计时
}

2.3主程序1

语句SBUF='0';是发送数据‘0’，而接收语句是‘0’=SBUF；

发完数据后，TI要清0。

#include <reg51.h>
#include "delay.h"

void UartInit();//串口初始化函数声明

void main()
{
	UartInit();//调用串口初始化函数
	while(1)
	{
		SBUF = '0';//发送一帧数据
		while(!TI);//等待发送完成(TI会自动置1)
		TI=0;//将TI置0
		delay(1000);//延时1s
	}
}

三、中断法

3.1中断法--初始化

中断法：除了设置SCON、TNOD、初值外，还要打开总中断EA=1，串口中断开关ES=1和定时器启动位TR1=1。

void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	PCON &= 0x7F;		//波特率不倍速，这语句有没有无所谓，默认波特率倍数为1
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	TMOD &= 0x0F;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x20;		//设置定时器模式
	TL1 = 0xFD;			//设置定时初始值
	TH1 = 0xFD;			//设置定时重载值
	ET1 = 0;			//禁止定时器中断
	ES=1;
	EA=1;
	TR1 = 1;			//定时器1开始计时
}

3.2中断服务函数

当发送完成时，TI自动置1，触发一次中断。

void ES_timer() interrupt 4 //当TI置1时，会进入中断服务函数
{
	if(TI)
	{
		TI=0;//TI软件置0
	}
}

3.3主程序2

SBUF=0x00;发送数据0x00。

void main()
{
	UartInit();//调用串口初始化函数
	while(1)
	{
		SBUF=0x00;//发送数据0x00
		delay(2000);//延时2s
	}
}

四、项目结果

4.1查询法

由于使用查询法，com1发送字符‘0‘，所以选择文本模式。

虚拟串口终端：如何每发送一个字符后换行呢?下文会讲解！

4.2中断法

由于发送的是十六进制0x00，所以选择HEX模式。

虚拟串口终端：

五、提供完整代码

5.1查询法

#include <reg51.h>
#include "delay.h"

void UartInit();//串口初始化函数声明

void main()
{
	UartInit();//调用串口初始化函数
	while(1)
	{
		SBUF = '0';//发送一帧数据
		while(!TI);//等待发送完成(TI会自动置1)
		TI=0;//将TI置0
		delay(1000);//延时1s
	}
}


void UartInit()		//4800bps@11.0592MHz
{
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	TMOD &= 0x0F;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x20;		//设置定时器模式
	TL1 = 0xFA;			//设置定时初始值
	TH1 = 0xFA;			//设置定时重载值
	ET1 = 0;			//禁止定时器中断
	TR1 = 1;			//定时器1开始计时
}

5.2中断法

#include <reg51.h>
#include "delay.h"

void UartInit();//串口初始化函数声明

void main()
{
	UartInit();//调用串口初始化函数
	while(1)
	{
		SBUF=0x00;
		delay(2000);//延时2s
	}
}

void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	PCON &= 0x7F;		//波特率不倍速
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	TMOD &= 0x0F;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x20;		//设置定时器模式
	TL1 = 0xFD;			//设置定时初始值
	TH1 = 0xFD;			//设置定时重载值
	ET1 = 0;			//禁止定时器中断
	ES=1;
	EA=1;
	TR1 = 1;			//定时器1开始计时
}

void ES_timer() interrupt 4 //当TI置1时，会进入中断服务函数
{
	if(TI)
	{
		TI=0;//TI软件置0
	}
}

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下一文将着重讲述printf串口输出重定向的实现及一帧一串数据的发送，亲爱的读者敬请期待，

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