【蓝桥杯单片机09】串行接口的基本原理与应用
【蓝桥杯单片机09】串行接口的基本原理与应用
广东职业技术学院 欧浩源
串行接口是一个非常重要的外设，它是单片机与外部终端的数据传输渠道。不管是简单的51单片机，还是复杂的ARM处理器，串口通信都是必不可少的，有些芯片甚至有几个串行接口。就蓝桥杯的“单片机设计与开发”赛项来说，串行通信考查的几率也是相当大的。
1、串口重要概念概述
<1> 串行通信是指数据一位接一位地顺序发送或接收。
<2> 串行通信有SPI、IIC、UART等多种，最常见最通用的是指UART，无特殊说明，本文指的就是UART。
<3> 串行通信的制式有：单工、半双工、全双工三种。
<4> 计算机的串行通信接口是RS-232的标准接口，而单片机的UART接口则是TTL电平，两者的电气规范不一致，所以要完成两者之间的数据通信，就需要借助接口芯片在两者之间进行电平转换，常用的有MAX232芯片。
<5> 波特率：每秒钟传输的位数，9600波特率就是指每秒钟传输9600位。
注意：在51单片机中需要使用定时器1来产生波特率，因此，如果使用串口通信，则定时器1就不能做其他用途，在初始化串行接口模块的时候，除了要配置SCON寄存器之外，还有根据波特率参数设置定时器1的技术初值。
2、51单片机的串口相关寄存器
对于传统的51单片机，与串口相关的寄存器有：
TH1和TL1：设置波特率参数。
TMOD：设置定时器1的工作模式。
SBUF：串行通信数据的发送和接收缓冲器。
SCON：串行接口控制寄存器。
在这里主要是掌握SCON，跟串口有关的各种属性都在这个寄存器里进行配置：
如果你在比赛或者应用中使用的是STC15F2K602单片机，你还需要对新增的辅助寄存器AUXR进行设置，否则是无法进行串口数据收发的，对于传统的89C52单片机，则不需要这个步骤。
新增的辅助寄存器AUXR的位定义如下：
3、串口通信的编程思路
在串口通信的程序设计中，主要有串口初始化和数据收发两个部分。
在初始化函数中，基本步骤如下：
<1> 设置定时器1的工作模式，也就是对TMOD寄存器赋值。
<2> 计算波特率参数，并赋值给TH1和TL1寄存器。
<3> 打开定时器1。
如果使用的是STC 12系统单片机，则要设置AUXR寄存器。
<4> 设置SCON寄存器。
<5> 使能串口中断ES。
<6> 使能总中断EA。
数据的发送通常采用查询方式，而数据的接收则采用中断方式。
实际上，各个应用程序中，这些代码都差不多，可以参考一下的框架：
4、单元实训题目
5、实现源码参考
#include "reg52.h"
//--------对于STC15F2K6052单片机--------
sfr AUXR=0x8e; //新增辅助寄存器
//--------------------------------------
unsigned char tmpRecv;
void Init_Uart()
{
TMOD=0x20; //定时器1工作模式为自动重装
TH1=0xfd; //设置波特率为9600
TL1=0xfd; //11.0592M或12M的12分频
AUXR=0x00; //bit7=1：定时器1不分频，0则12分频
TR1=1; //启动定时器1
SCON = 0x50; //串口参数为模式1和允许接收
ES=1; //使能串口中断
EA=1; //使能总中断
}
/*=============发送单个字节函数================*/
void SendByte(unsigned char dat)
{
SBUF = dat; //将数据放进SBUF缓冲器
while(TI == 0); //等待发送数据完成
TI = 0; //清除发送完成标志
}
/*=============串口中断服务函数================*/
void Sevice_Uart() interrupt 4
{
if(RI == 1) //接收到一个完整的字节
{
RI = 0; //清除接收完成标志
tmpRecv = SBUF;
SendByte(tmpRecv + 1);
}
}
main()
{
Init_Uart();
SendByte(0x5a);
SendByte(0xa5);
while(1);
}
