单片机与DSP中的跟我学51单片机（三）：单片机串口通信实例

上讲介绍并应用了单片机内部定时器和中断，并给出了实例。这一讲将介绍单片机上的串口通信。通过该讲，读者可以掌握单片机上串口的工作原理和如何通过程序来对串口进行设置，并根据所给出的实例实现与PC 机通信。 　　一、原理简介 　　51 单片机内部有一个全双工串行接口。什么叫全双工串口呢？一般来说，只能接受或只能发送的称为单工串行；既可接收又可发送，但不能同时进行的称为半双工；能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式，其突出优点是只需一根传输线，可大大降低硬件成本，适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。 　　与之前一样，首先我们来了解单片机串口相关 51单片机的串口通信是其功能强大的部分，主要应用于设备间的远程通信和数据交换。本节将深入探讨51单片机串口通信的原理和实践，帮助读者理解如何利用串口进行有效通信。 51单片机内部集成的全双工串行接口使得它能够同时进行数据的发送和接收，这是单片机与其他设备进行串行通信的基础。全双工串行接口通常由两个独立的接收和发送缓冲器SBUF组成，它们分别连接到RXD（P3.0）和TXD（P3.1）引脚，用于接收和发送数据。通过读写SBUF寄存器，我们可以控制这两个独立的通道，实现全双工通信。 串行通信的基本原理是数据逐位按顺序传输，这种方式的优点在于只需要一条传输线，降低了硬件成本，适合长距离通信。然而，由于数据的串行传输，其传输速率相对较低。 SCON寄存器是串行口的控制中心，包含了多个控制位，如SM0和SM1，它们定义了串行口的工作模式，包括单工、半双工和全双工。不同的工作模式对应不同的波特率计算方法和功能特性。例如，SM2位用于多机通信，当设置为1时，只有接收到的第9位数据为1时，才会接收前8位数据并触发中断，否则数据将被忽略。REN位则控制串行接收是否允许。 此外，TI和RI是中断请求标志，当发送或接收一帧数据完成后，会自动置位，CPU响应中断后需通过软件清除。PCON寄存器中的SMOD位用于波特率加倍，当设置为1时，方式1、2、3的波特率会翻倍。 波特率的计算是串口通信的关键，它与单片机的时钟频率有关。例如，在方式0中，波特率是时钟频率的1/12；而在方式2中，波特率则取决于定时器T1的溢出率。定时器的配置和中断处理在此过程中起到关键作用，通过调整定时器的计数值，可以改变波特率，以适应不同速度的通信需求。 总结起来，学习51单片机的串口通信，需要理解串口的工作模式、控制寄存器的配置、中断处理机制以及波特率的计算。掌握了这些基础知识，读者就能编写程序实现51单片机与PC或其他设备的串行通信，从而进行数据的高效交换。通过实际的编程练习和硬件实验，将进一步巩固这些概念，为后续的嵌入式系统开发打下坚实基础。