我个人在学习和使用单片机做过一些开发后由很多体悟,我很偏执的认为(其实也未必偏执):不会串口通信就等于不会单片机。今天就串口通信与诸君做一些简单交流。
在了解学习串口通信之前,首先要认识到单片机的数据收发是存放在SBUF缓冲器里面的,发送和接收SBUF在物理上是两个缓冲器,但是在地址上是一起的两者地址都是99H(针对8051)。所以在发送和接收时候不必担心,数据会出现错位丢失覆盖等问题。只需要简单的将要发送的数据存放到SBUF即可。比如要发送unsigned char receiveData;只需要用下面的语句即可发送出去。
SBUF=receiveData;//数据及发送完毕
while(!TI); //等待发送数据完成 TI 是发送完成标志位
//查寄存器查手册也是工程师必备技能
而串行口通信本质就是就是一种中断,在说串口中断之前,我想先说一下中断,毕竟这是通信的必要条件。
中断,51系列共有5个中断类型,外部中断0、1;定时器/计数器中断TO、T1;最后是串行口中断。串行口中断的请求标志位是RI和TI ,中断号是4。串行口控制寄存器SCON的SM0和SM1两位编码控制串行口的4种工作方式。我在本例中会说到方式1(以此为例最具代表性,用途最广)。方式1的SM0、SM1编码为01,是8位异步收发,波特率由定时器控制的,所以我们又需要了解定时器的工作机制。
定时器,即定时和计数两个功能,外部脉冲用于计数,内部震荡用于定时。当两者数目相同时候,其实没有差别,之所以要用到定时器,是因为需要用定时器产生串行口工作方式1的波特率。定时器和计数器不在此细说。还是由程序来看吧,工科需要与实践结合,与理科不同。
void UsartS()
{
SCON=0X50; //设置为工作方式1 这里设置的是串行口的工作方式
TMOD=0X20; //设置定时器工作方式2
PCON=0X80; //波特率加倍 这个寄存器的最高位是1 波特率加倍
TH1=0XF3; //高位 定时器初始值设置,注意波特率是4800的
TL1=0XF3; //低位
ES=1; //打开接收中断
EA=1; //打开总中断
TR1=1; //打开定时器
}
上面的程序将串行口设置妥当了,然后又用定时器产生串行口的波特率(串行口工作方式1的特质,可查手册),定义好定时器的4800波特率以后用PCON的特性加以翻倍,使得通信协议中的波特率为9600(其实波特率就是用于和其他通信单位商定的通信速度,即1秒传送9600个字节)。最后打开中断和定时器,等待产生中断。
void Usart() interrupt 4
{ //串行口中断的中断号是4
unsigned char receiveData;
receiveData=SBUF; //储存接收到的数据
RI = 0; //清除接收中断标志位 ,接收发送标志位都是需要软件清除的
SBUF=receiveData; //将接收到的数据放入到发送寄存器
while(!TI); //等待发送数据完成
TI=0; //清除发送完成标志位
}
最后设置好串行口和写好中断函数以后,再主函数中初始化和等待。
void main()
{
UsartS();//初始化串行口设置
while(1)
{
}进入循环等待中断产生
}
整个串口通信的下位机大致就是这样,本例子针对51单片机,采用串口方式1,定时器采用方式2(带有自动重装),波特率9600,经本人测试通信正常。