单片机串口发送数据帧.pdf

在物联网和计算机科学（cs）领域，单片机（MCU）的应用广泛，尤其是在通信协议中，串口通信因其简单、可靠而被大量使用。本文将深入探讨如何使用中断方式在51单片机上高效地发送数据帧。 我们要理解数据帧的概念。数据帧是数据通信中的一种基本单元，包含起始位、数据位、校验位和停止位等组成部分。在51单片机中，我们可以通过定义一个结构体来表示数据帧，包括忙标志（busy_flag）、索引（index）、长度（length）和数据缓冲区（buf）。结构体可以作为全局变量，确保所有发送操作都通过它进行，确保数据的一致性。 发送数据的关键在于如何利用中断来避免阻塞主程序。在函数`SendBuf(char* buf, int length)`中，首先检查忙标志`busy_flag`，如果为1，则说明正在发送数据，需要循环等待；否则，更新数据帧的长度、索引和缓冲区地址，并将忙标志设为1，启动发送过程。通过将第一个数据写入SBUF，51单片机会自动进入中断服务程序，进行后续的数据发送。 中断服务程序`SerialInt()`在中断发生时执行。在这里，我们需要处理两种中断情况：接收中断（RI=1）和发送中断（TI=1）。对于发送中断，清零中断标志TI，然后根据索引值递增，发送下一个数据位。当索引达到数据帧长度时，说明数据帧发送完成，将忙标志设为0，返回中断服务程序。这样，单片机可以在不浪费CPU资源的情况下，继续执行其他任务。 需要注意的是，中断服务程序应尽可能快地执行，以免占用过多的系统时间。同时，为了防止多任务环境下并发发送数据帧导致的数据混乱，我们需在中断服务程序中正确设置和检查`busy_flag`，确保同一时间只有一个数据帧在发送。 总结起来，51单片机使用中断方式发送数据帧能够提高系统的效率，避免了轮询等待带来的资源浪费。通过定义结构体、设置标志位以及编写中断服务程序，我们可以实现串口的非阻塞式数据发送，这对于高速运行的单片机尤其重要。这种方式不仅适用于简单的数据传输，也可以应用于复杂的物联网通信场景，比如在传感器网络、智能家居等领域。