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6 分钟

【51单片机】02 - 串口通信

2024-02-23

2026-02-25

学习笔记

单片机

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嵌入式硬件

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51单片机

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通信协议

[51单片机] 第八节串口通信总结#

51单片机中的自动重载概念实际上就是当计数溢出后自动赋初值
同步通信中波特率为通信双方约定好的通信速率

<前置部分>#

一、串口简介：#

串口是一种应用十分广泛的通讯接口，串口成本低、容易使用、通信线路简单，可实现两个设备的互相通信。
单片机的串口可以使单片机与单片机、单片机与电脑、单片机与各式各样的模块互相通信，极大的扩展了单片机的应用范围，增强了单片机系统的硬件实力。
51单片机内部自带UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器），可实现单片机的串口通信。

CH340串口模块

蓝牙串口模块

二、串口通信方式：#

串口模式图：#

SBUF：串口数据缓存寄存器，物理上是两个独立的寄存器，但占用相同的地址。写操作时，写入的是发送寄存器，读操作时，读出的是接收寄存器，因此要通过检测TI和RI的信号判断是发送还是接收操作。

ps:用串口端控制发送/接收时，要注意对应上HEX/文本模式#

HEX模式/十六进制模式/二进制模式：以原始数据的形式显示
文本模式/字符模式：以原始数据编码后的形式显示

stc-isp 串口波特率代码生成#

三、串（行）口通信相关寄存器#

串口通信的寄存器解释#

SCON:串行控制寄存器#

SMO/FE：当PCON为1，FE生效，用于帧检测，当PCON为0，SM0生效，与SM1共同作用
这里我们选择工作方式1，SM0=0,SM1=1，SM2=0（没有用到停止位），REN=0（暂不接收数据）,TB8=0,RB8=0,T1=0（方式1），RI=0(在收到一个Byte的数据时RI会自动置1);
SCON = 0x40;

ps:主机响应中断不能判断是接收还是发送中断，必须在中断服务程序中判断TI和RI的值

PCON:波特率选择寄存器#

由常用串口软件如：stp-isp进行计算

SBUF:数据缓冲寄存器#

通过程序，控制SBUF的内容，实现电脑端和单片机端的双向通信数据传输

<代码部分>#

一、串口向电脑端发送数据#

UART.c

1
#include <REGX52.H>
2

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/**
4
  * @brief   串口初始化，//4800bps@11.0592MHz
5
  * @param  无
6
  * @retval 无
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  */
9

10
void UART_Init()//串口初始化
11
{//波特率：通信双方约定的通信速率
12
    SCON=0x40;
13
    PCON &= 0x7F;    //波特率不倍速
14
    TMOD &= 0x0F;    //设置定时器模式
15
    TMOD |= 0x20;    //设置定时器模式
16
    TL1 = 0xFA;      //设置定时初始值
17
    TH1 = 0xFA;      //设置定时重载值
18
     ET1 = 0;      //禁止定时器中断
19
    TR1 = 1;      //定时器1开始计时
20
}
21

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/**
23
  * @brief   串口发送一个字节数据
24
  * @param  Byte 要发送的一个字节数据
25
  * @retval 无
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  */
28
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
29
{
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    SBUF=Byte;//发送缓存器中的数据为Byte
31
    while(TI==0);//发送完数据后，电脑端接收，然后TI=1，跳过while循环
32
    TI=0;//每次发送完数据,程序置0
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}

main.c

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#include <REGX52.H>
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#include "Delay.h"
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#include "UART.h"
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unsigned char Sec;
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void main()
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{
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    UART_Init();
10
    while(1)
11
    {
12
        UART_SendByte(Sec);
13
        Sec++;
14
        Delay(1000);
15
    }
16
}

二、电脑通过串口控制LED#

UART.c

1
#include <REGX52.H>
2

3
/**
4
  * @brief   串口初始化，//4800bps@11.0592MHz
5
  * @param  无
6
  * @retval 无
7

8
  */
9

10
void UART_Init()//串口初始化
11
{//波特率：通信双方约定的通信速率
12
    SCON=0x50;
13
    PCON &= 0x7F;    //波特率不倍速
14
    TMOD &= 0x0F;    //设置定时器模式
15
    TMOD |= 0x20;    //设置定时器模式
16
    TL1 = 0xFA;      //设置定时初始值
17
    TH1 = 0xFA;      //设置定时重载值
18
       ET1 = 0;      //禁止定时器中断
19
    TR1 = 1;      //定时器1开始计时
20
    EA=1;//启动所有中断
21
    ES=1;//启动串口中断
22
}
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24
//自动重装
25

26
/**
27
  * @brief   串口发送一个字节数据
28
  * @param  Byte 要发送的一个字节数据
29
  * @retval 无
30

31
  */
32
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
33
{
34
    SBUF=Byte;
35
    while(TI

main.c

1
#include <REGX52.H>
2
#include "Delay.h"
3
#include "UART.h"
4

5
void main()
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{
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    UART_Init();
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    while(1)
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    {
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11
    }
12
}
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//
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void UART_Routine() interrupt 4 //带上interrupt 4表示UART_Routine()为中断服务子函数
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{
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    if(RI==1)// 接收 中断
18
    {
19
        P2=~SBUF;
20
        UART_SendByte(SBUF);//这里，单片机接收电脑端发送的数据，一个函数不能既在主函数里出现，也在中断中出现
21
        RI=0;//程序置0
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    }
23
}