【藍橋杯單片機09】串行接口的基本原理與應用

【藍橋杯單片機09】串行接口的基本原理與應用

廣東職業技術學院 歐浩源

    串行接口是一個很是重要的外設，它是單片機與外部終端的數據傳輸渠道。無論是簡單的51單片機，仍是複雜的ARM處理器，串口通訊都是必不可少的，有些芯片甚至有幾個串行接口。就藍橋杯的「單片機設計與開發」賽項來講，串行通訊考查的概率也是至關大的。

一、串口重要概念概述
    <1> 串行通訊是指數據一位接一位地順序發送或接收。
    <2> 串行通訊有SPI、IIC、UART等多種，最多見最通用的是指UART，無特殊說明，本文指的就是UART。
    <3> 串行通訊的制式有：單工、半雙工、全雙工三種。
    <4> 計算機的串行通訊接口是RS-232的標準接口，而單片機的UART接口則是TTL電平，二者的電氣規範不一致，因此要完成二者之間的數據通訊，就須要藉助接口芯片在二者之間進行電平轉換，經常使用的有MAX232芯片。
    <5> 波特率：每秒鐘傳輸的位數，9600波特率就是指每秒鐘傳輸9600位。
注意：在51單片機中須要使用定時器1來產生波特率，所以，若是使用串口通訊，則定時器1就不能作其餘用途，在初始化串行接口模塊的時候，除了要配置SCON寄存器以外，還有根據波特率參數設置定時器1的技術初值。

二、51單片機的串口相關寄存器
    對於傳統的51單片機，與串口相關的寄存器有：
    TH1和TL1：設置波特率參數。
    TMOD：設置定時器1的工做模式。
    SBUF：串行通訊數據的發送和接收緩衝器。
    SCON：串行接口控制寄存器。
    在這裏主要是掌握SCON，跟串口有關的各類屬性都在這個寄存器裏進行配置：

    若是你在比賽或者應用中使用的是STC15F2K602單片機，你還須要對新增的輔助寄存器AUXR進行設置，不然是沒法進行串口數據收發的，對於傳統的89C52單片機，則不須要這個步驟。
    新增的輔助寄存器AUXR的位定義以下：

三、串口通訊的編程思路
    在串口通訊的程序設計中，主要有串口初始化和數據收發兩個部分。
    在初始化函數中，基本步驟以下：
    <1> 設置定時器1的工做模式，也就是對TMOD寄存器賦值。
    <2> 計算波特率參數，並賦值給TH1和TL1寄存器。
    <3> 打開定時器1。
    若是使用的是STC 12系統單片機，則要設置AUXR寄存器。
    <4> 設置SCON寄存器。
    <5> 使能串口中斷ES。
    <6> 使能總中斷EA。
    數據的發送一般採用查詢方式，而數據的接收則採用中斷方式。
    實際上，各個應用程序中，這些代碼都差很少，能夠參考一下的框架：

四、單元實訓題目

五、實現源碼參考

#include "reg52.h" //--------對於STC15F2K6052單片機-------- sfr AUXR=0x8e; //新增輔助寄存器 //-------------------------------------- unsigned char tmpRecv; void Init_Uart() { TMOD=0x20; //定時器1工做模式爲自動重裝 TH1=0xfd; //設置波特率爲9600 TL1=0xfd; //11.0592M或12M的12分頻 AUXR=0x00; //bit7=1：定時器1不分頻，0則12分頻 TR1=1; //啓動定時器1 SCON = 0x50; //串口參數爲模式1和容許接收 ES=1; //使能串口中斷 EA=1; //使能總中斷 } /*=============發送單個字節函數================*/ void SendByte(unsigned char dat) { SBUF = dat; //將數據放進SBUF緩衝器 while(TI == 0); //等待發送數據完成 TI = 0; //清除發送完成標誌 } /*=============串口中斷服務函數================*/ void Sevice_Uart() interrupt 4 { if(RI == 1) //接收到一個完整的字節 { RI = 0; //清除接收完成標誌 tmpRecv = SBUF; SendByte(tmpRecv + 1); } } main() { Init_Uart(); SendByte(0x5a); SendByte(0xa5); while(1); }