基于51单片机的串口通信资料

### 基于51单片机的串口通信知识点详解 #### 一、串行通信基础 **1.1 通信概念** 通信是指通过特定的通信线路与设备，在两个或多点之间对二进制编码的信息（包括字母、数字、符号、声音、图像等）进行传输、交换和处理的过程。在计算机通信中，信息通常是以字节或字的形式进行处理，因此以这些单位作为传输的基础更为合理。 **1.2 串行通信定义** 串行通信是一种通信方式，其中数据的各个比特按顺序一位一位地发送或接收。在串行通信系统中，数据通常只通过一条传输线进行传输，这种方式在长距离通信中较为经济但传输速度相对较慢。 #### 二、串行通信的种类 **2.1 同步串行通信** 同步串行通信要求发送设备与接收设备之间的时钟频率一致。发送设备会先发送一个或多个同步字符，随后发送一组数据。接收设备检测到符合规定的同步字符后，连续按顺序接收所有数据。这种方式的优点是传输速度快，但对硬件的要求较高。 **2.2 异步串行通信** 异步串行通信中，发送设备与接收设备的时钟频率不必一致。数据以字符为单位按帧顺序传送，每个字符前后分别加上起始位和停止位，中间可能还包括奇偶校验位。这种方式在技术实现上较为简单，因此应用更广泛。 #### 三、串行通信的数据传输模式 **3.1 单工、半双工与全双工** - **单工**：仅能单向传输数据。 - **半双工**：数据可以在两个方向上传输，但不能同时进行。 - **全双工**：两机之间可同时进行双向数据传输。 #### 四、串行通信速率 **4.1 波特率** 波特率是指每秒传输的二进制位数，是衡量串行通信速率的重要指标。例如，如果波特率为9600，则表示每秒可以传输9600位。 #### 五、串行接口 **5.1 串行接口的功能** 串行接口将并行数据转换为串行数据或将串行数据转换为并行数据，以便与CPU和其他外部逻辑单元进行通信。它至少包含一个接收器和一个发送器。 **5.2 51单片机串行接口** 51系列单片机内置了一个全双工的串行接口单元UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），具备强大的通信能力。数据发送通过TXD端口，接收通过RXD端口完成，并配备两个缓冲器SBUF，分别用于发送和接收。该串行口支持四种不同的工作方式，并可通过软件设置波特率。 #### 六、51单片机串行口的控制寄存器 **6.1 串行口控制寄存器SCON** - **SM0、SM1**：用于选择串行口的工作方式。根据这两个位的不同组合，串行口可以处于四种不同的工作模式，包括同步移位寄存器、10位异步收发以及11位异步收发。 - **SM2**：在工作方式2和3中启用多机通信控制。当接收到的第9位数据（RB8）为1时，才会置位RI。 - **REN**：串行口接收使能位。REN置1允许接收数据，置0则禁止接收。 - **TB8**：在工作方式2和3中，用于发送第9位数据。 - **RB8**：在工作方式2和3中，用于接收第9位数据；在工作方式1中，表示接收到的停止位。 - **TI、RI**：分别为发送中断标志和接收中断标志，由硬件自动置位，需软件手动清零。 **6.2 电源控制寄存器PCON** - **SMOD**：串行口波特率加倍位。SMOD置1时，波特率会加倍；置0时，波特率不变。 #### 七、波特率设置 51单片机串行口的波特率可以通过定时器/计数器来控制。在不同工作方式下，波特率的计算方法有所不同，例如在方式1和方式3下，波特率与定时器溢出率有关；而在方式2下，波特率则取决于晶振频率。 通过以上内容的学习，可以了解到51单片机串口通信的基本原理及其配置方法，这对于实现单片机与其他设备之间的数据交换具有重要意义。