51单片机串口通信

Jane ·

更新时间:2024-09-20

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串口初始化

SCON

PCON

TMOD

波特率设置

代码实现

收发消息以及串口中断

主函数

完整代码

最近在学习51单片机，需要做一个通过串口与MCU通信来控制LED亮灭的小项目。不多逼逼，直接开搞。
串口初始化
使用串口通信，需要对SCON、PCON和TMOD三个特殊寄存器进行配置。
SCON
串口工作方式寄存器SCON（98H）的结构如下表所示：

SCON
位 7 6 5 4 3 2 1 0
意义 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI
RI

SM2：多机通信控制位。

REN：串行接收允许位。置1表示允许，置0表示禁止。

TB8：使用奇偶校验时，发送数据校验位的存放位。

RB8：使用奇偶校验时，接收数据校验位的存放位。

TI：发送中断标志位。数据帧的停止位开始发送时，由硬件自动置1，需软件置0，方可继续发送下一帧。

RI：接收中断标志位。数据帧的停止位被接收到时，由硬件自动置1，需软件置0，方可继续接收下一帧。

SM0、SM1：串口工作方式。

51单片机通用异步收发器的工作方式表
SM0 SM1 方式说明波特率备注
0 0 0 移位寄存器
51单片机UART方式1时序图
PCON
PCON（97H）中只有最高位SMOD与串行通信有关。

PCON
位 7 6 5 4 3 2 1 0
意义 SMOD - - - - - - -
SMOD：波特率倍增标志位。
TMOD
TMOD（89H）用于设定计数/定时器的工作方式。

TMOD
位 7 6 5 4 3 2 1 0
意义 GATE $C/\overline{T}$ M1 M0 GATE $C/\overline{T}$ M1 M0
上表中，高四位控制T1，第四位控制T0。
GATE
0：仅由运行控制位TRx（x = 0,1，位于TCON中）来控制定时器/计数器运行。
1：用外中断引脚（ INT0或 INT1）上的电平与运行控制位TRx共同来控制定时器/计数器运行。
$C/\overline{T}$
0：为定时器工作模式，对单片机的晶振频率12分频后的脉冲进行计数。
1：为计数器工作模式，计数器对外部输入引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脉冲（负跳变）计数。
M1、M0
M1 M0 方式说明
0 0 0 13位定时器/计数器
0 1 1 16位定时器/计数器
1 0 2 低8位作8位定时器/计数器，高8位存放自动装入低8位的初值
1 1 3 T1停止计数，T0分为两个8位定时器/计数器
波特率设置
TCON采用方式1（SM0=0，SM1=1）。波特率由定时器T1设定得到。波特率的计算公式如下：

$BaudRate=\frac{2^{SMOD}}{32}\times\frac{f_{osc}/12}{256-X}$

X是定时器T1的初始值。

反过来，例如晶振频率为11.0592MHz时，要使波特率为9600，可使SMOD=0，定时器T1工作在方式2（TMOD=0x20），初始值应为：

$\small X =256-\frac{2^{SMOD}}{32}\times\frac{f_{osc}/12}{BaudRate}=256-\frac{2^0}{32}\times\frac{11.0592\times10^6/12}{9600}=253=FDH$
代码实现 void init_UART(void) { SCON = 0x50; // 设定串行工作方式1 TMOD = 0x20; // 设定定时器T1工作方式2 M1=1，M0=0 TH1 = 0xfd; // 设定定时器T1初始值设置为FDH TL1 = TH1; TR1 = 1; // 使能定时器T1 EA = 1; // 使能总中断 ES = 1; // 使能串口中断 PCON |= 0x80; // SMOD置1，波特率倍增为19200 } 收发消息以及串口中断 // 串口中断函数 /* 每当串口收发中断发生，该函数被执行当RI == 1，即接收完一个数据帧，接收中断发生时，符合约定好的消息协议的消息会被写入全局字符串变量recv_buff中该消息协议指接收到的字符串必须以字符'$'开始，以字符'#'结尾，中间部分为消息的内容，写入recv_buff中，并将RI置0 接收到完整的符合协议的消息后，全局变量recved_whole置1 当TI == 1，即发送完一个数据帧，发送中断发生时，将TI置0，并把TX总线忙状态清除，即全局变量TX_busy = 0 */ void UART_interrupt() interrupt 4 { uchar byte_buff = 0; // unsigned char 大小为1个字节 static ucahr i = 0; static bit has_recved = 0; // 接收到消息开始字符'$'时置1 if(RI) { RI = 0; byte_buff = SBUF; if(byte_buff=='$' && !has_recved) has_recved = 1; else if(byte_buff=='#' && has_recved) { has_recved = 0; recv_buff[i] = 0; recved_whole = 1; i = 0; } else recv_buff[i++] = byte_buff; } else { TI = 0; TX_busy = 0; } } // 通过串口发送字符串 void sendString(uchar *str) { while(*str!=0) { if(!TX_busy) // 等待TX总线空闲，以进行下一个字符的发送 { SBUF = *str; str++; TX_busy = 1; // 置TX总线状态为忙，中断函数会把此值重新置0 } } } 主函数要求根据上位机（PC）发送的指令来控制两个共阴极发光二极管LED_0、LED_1的亮灭，单片机做出响应回应：上位机指令说明全局字符串变量recv_buff的值单片机回应 $00# 将LED_0连接的IO口置0，点亮LED_0 00 LED0 ON $01# 将LED_0连接的IO口置1，熄灭LED_0 01 LED0 OFF $10# 将LED_1连接的IO口置0，点亮LED_1 10 LED1 ON $11# 将LED_1连接的IO口置1，熄灭LED_1 11 LED1 OFF 其他除上述指令以外的所有字符串 ERROR void main() { init_UART(); while(1) { if(recved_whole) // 是否已经接收到了一个完整的消息 { if(recv_buff[0]=='0' && recv_buff[1]=='1' && recv_buff[2]==0) { LED_0 = 1; sendString("LED0 OFF"); } else if(recv_buff[0]=='0' && recv_buff[1]=='0' && recv_buff[2]==0) { LED_0 = 0; sendString("LED0 ON"); } else if(recv_buff[0]=='1' && recv_buff[1]=='1' && recv_buff[2]==0) { LED_1 = 1; sendString("LED1 OFF"); } else if(recv_buff[0]=='1' && recv_buff[1]=='0' && recv_buff[2]==0) { LED_1 = 0; sendString("LED1 ON"); } else sendString("ERROR"); recved_whole = 0; } } } 完整代码 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit LED_0 = P1^0; // 共阴极发光二极管低电平点亮 sbit LED_1 = P1^1; uchar recv_buff[10] = {0}; // 用于存储从PC接收到的字符串 bit recved_whole = 0; // 接收到完整指令的标志位 bit TX_busy = 0; // TX总线忙标志位 void init_UART(); void sendString(uchar*); void main() { init_UART(); while(1) { if(recved_whole) { if(recv_buff[0]=='0' && recv_buff[1]=='1' && recv_buff[2]==0) { LED_0 = 1; sendString("LED0 OFF"); } else if(recv_buff[0]=='0' && recv_buff[1]=='0' && recv_buff[2]==0) { LED_0 = 0; sendString("LED0 ON"); } else if(recv_buff[0]=='1' && recv_buff[1]=='1' && recv_buff[2]==0) { LED_1 = 1; sendString("LED1 OFF"); } else if(recv_buff[0]=='1' && recv_buff[1]=='0' && recv_buff[2]==0) { LED_1 = 0; sendString("LED1 ON"); } else sendString("ERROR"); recved_whole = 0; } } } void init_UART(void) { SCON = 0x50; // 串口工作方式1 TMOD = 0x20; // 定时器工作方式2 TH1 = 0xfd; // 定时器初始值设置为FDH TL1 = TH1; TR1 = 1; // 使能定时器1 EA = 1; // 使能总中断 ES = 1; // 使能串口中断 PCON |= 0x80; // SMOD置1，波特率倍增为19200；否则波特率为9600 } // 串口中断函数 void UART_interrupt() interrupt 4 { uchar byte_buff = 0; static i = 0; static has_recved = 0; if(RI) { RI = 0; byte_buff = SBUF; if(byte_buff=='$' && !has_recved) has_recved = 1; else if(byte_buff=='#' && has_recved) { has_recved = 0; recv_buff[i] = 0; recved_whole = 1; i = 0; } else recv_buff[i++] = byte_buff; } else { TI = 0; TX_busy = 0; } } // 通过串口发送字符串 void sendString(uchar *str) { while(*str!=0) { if(!TX_busy) { SBUF = *str; str++; TX_busy = 1; } } } 以上。作者：元爔 51单片机串口串口通信通信单片机 1024 个赞编辑举报需要登录后方可回复, 如果你还没有账号请注册新账号相关文章物联网(IoT)开发入门教程:serialport控件使用 Vevina 2020-07-25 979 JavaScript 对象 Maha 2021-04-02 903 MongoDB 查询文档 Jill 2021-06-10 579 HTML5中通过li-canvas轻松实现单图、多图、圆角图绘制，单行文字、多行文字等 Olinda 2020-01-11 698 PHP实现带进度条的Ajax文件上传功能示例 Pearl 2020-11-19 602 Java使用wait/notify实现线程间通信下篇 Miette 2022-12-13 397 Java使用wait/notify实现线程间通信上篇 Rhea 2022-12-13 28 Vue中iframe结合window.postMessage实现跨域通信 Tanisha 2023-01-01 794 Vue使用postMessage实现父子跨域通信 Viveka 2023-01-01 517 基于PyQt5实现一个串口接数据波形显示工具 Malina 2023-01-15 543 django+vue项目搭建实现前后端通信 Karli 2023-02-20 1969 Android进程间使用Intent进行通信 Karli 2023-02-28 836 Android使用GRPC进行通信过程解析 Thalia 2023-02-28 1602 python进程间通信的项目实践 Tani 2023-03-11 55 Linux之进程间通信(共享内存【mmap实现+系统V】) Olivia 2023-03-23 6 WindowsServer2019Ipsec安全策略(实现两机之间的安全通信) Bena 2023-05-06 1611 Vue3父子组件间传参通信的四种方式 Gitana 2023-05-09 302 基于WPF编写一个串口转UDP工具 Querida 2023-05-12 194 C#实现串口通信的示例详解 Thalia 2023-05-12 459 深入探究一下Java中不同的线程间数据通信方式 Kathy 2023-05-21 979 我要提问致谢帮助他人，成就自己。人生最大成功就是伸出热情而温暖的双手，尽自己所能去帮助身边的每一个人，只要无私的奉献，就会收获到美好的生活。 1024问感谢每一位朋友的帮助和支持。软件开发网提供编程的基础软件技术培训教程,软件开发编程实例讲解Go,Node,HTML,CSS,Javascript,Python,Java,Ruby,C,PHP,MySQL等软件开发编程语言以及数据开发的基础知识，也提供大量的软件开发在线实例、从入门到精通就在1024问。育儿网微养生全球行美食街育儿菜谱大全海南旅游女性养狗百科星座 © 2021 1024问 MIT 京ICP备11031391号-29