51单片机的串行通信口基本常识

单片机原理及应用第6章80C51单片机的串行口80C51单片机是一种基于哈佛架构的8位单片机，具有强大的串行口功能。

串行口是一种通信接口，可以通过单根线传输数据。

本章将介绍80C51单片机的串行口原理及其应用。

一、80C51单片机的串行口原理80C51单片机的串行口包含两个寄存器，分别是SBUF（串行缓冲器）和SCON（串行控制寄存器）。

SBUF寄存器用来存储待发送或接收到的数据，SCON寄存器用来配置和控制串行口的工作模式。

80C51单片机的串行口有两种工作模式：串行异步通信模式和串行同步通信模式。

1.串行异步通信模式串行异步通信是指通信双方的时钟频率不同步，通信的数据按照字符为单位进行传输，字符之间有起始位、数据位、校验位和停止位组成。

80C51单片机的串行口支持标准的RS-232通信协议和非标准通信协议。

在串行异步通信模式下，SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。

首先，需要选择串行口的工作模式。

80C51单片机支持第9位，即扩展模式，可以用来检测通信错误。

其次，需要设置波特率。

波特率是指数据每秒传输的位数，用波特率发生器（Baud Rate Generator，BRGR）来控制。

然后，需要设置起始位、数据位和停止位的配置，包括数据长度（5位、6位、7位或8位）、停止位的个数（1位或2位）。

在发送数据时，将待发送的数据通过MOV指令传送到SBUF寄存器，单片机会自动将数据发送出去。

在接收数据时，需要检测RI（接收中断）标志位，如果RI为1，表示接收到数据，可以通过MOV指令将接收到的数据读取到用户定义的变量中。

2.串行同步通信模式串行同步通信是指通信双方的时钟频率同步，在数据传输时需要时钟信号同步。

80C51单片机的串行同步通信支持SPI（串行外设接口）和I2C（串行总线接口）两种协议。

在串行同步通信模式下，SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。

首先，需要选择串行口的工作模式。

80C51单片机支持主从模式，可以作为主设备发送数据，也可以作为从设备接收数据。

51单片机串口通信(相关例程) 51单片机串口通信(相关例程)一、简介51单片机是一种常用的微控制器，它具有体积小、功耗低、易于编程等特点，被广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。

串口通信是51单片机的常见应用之一，通过串口通信，可以使单片机与其他外部设备进行数据交互和通信。

本文将介绍51单片机串口通信的相关例程，并提供一些实用的编程代码。

二、串口通信基础知识1. 串口通信原理串口通信是通过串行数据传输的方式，在数据传输过程中，将信息分为一个个字节进行传输。

在51单片机中，常用的串口通信标准包括RS232、RS485等。

其中，RS232是一种常用的串口标准，具有常见的DB-9或DB-25连接器。

2. 串口通信参数在进行串口通信时，需要设置一些参数，如波特率、数据位、停止位和校验位等。

波特率表示在单位时间内传输的比特数，常见的波特率有9600、115200等。

数据位表示每个数据字节中的位数，一般为8位。

停止位表示停止数据传输的时间，常用的停止位有1位和2位。

校验位用于数据传输的错误检测和纠正。

三、串口通信例程介绍下面是几个常见的51单片机串口通信的例程，提供给读者参考和学习：1. 串口发送数据```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_SendChar(unsigned char dat){SBUF = dat; // 发送数据while (!TI); // 等待发送完成TI = 0; // 清除发送完成标志}void main(){UART_Init(); // 初始化串口while (1){UART_SendChar('A'); // 发送字母A}}```2. 串口接收数据```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_Recv(){unsigned char dat;if (RI) // 检测是否接收到数据{dat = SBUF; // 读取接收到的数据 RI = 0; // 清除接收中断标志// 处理接收到的数据}}void main(){UART_Init(); // 初始化串口EA = 1; // 允许中断ES = 1; // 允许串口中断while (1)// 主循环处理其他任务}}```3. 串口发送字符串```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_SendString(unsigned char *str){while (*str != '\0')SBUF = *str; // 逐个发送字符while (!TI); // 等待发送完成TI = 0; // 清除发送完成标志str++; // 指针指向下一个字符}}void main(){UART_Init(); // 初始化串口while (1){UART_SendString("Hello, World!"); // 发送字符串}}```四、总结本文介绍了51单片机串口通信的基础知识和相关编程例程，包括串口发送数据、串口接收数据和串口发送字符串。

51单片机串口通信原理详解1. 引言串口（Serial Port）是一种常用于计算机与外部设备之间进行数据传输的接口，它是一种逐位传输的方式。

51单片机是一种非常常用的单片机，串口通信是其重要的通信方式之一。

本文将详细解释51单片机串口通信的基本原理，包括串口通信的定义、硬件连接示意图、通信协议、数据传输过程以及数据接收处理等方面的内容。

2. 串口通信定义串口通信是一种通过串行通路进行数据传输的通信方式。

它是一种点对点的通信协议，即通信的两端通过共享数据线进行数据交换。

3. 硬件连接示意图完成串口通信，需要将单片机与外部设备进行连接。

下图是一个常见的串口通信连接示意图：___| |TXD <-|---|---> RXD| |RXD <-|---|---> TXD|___|单片机外部设备通常，单片机的TXD引脚连接到外部设备的RXD引脚，而单片机的RXD引脚连接到外部设备的TXD引脚。

4. 串口通信协议串口通信需要明确一种通信协议，以规定数据的传输格式和相关参数。

在51单片机中，常用的串口通信协议有UART（Universal Asynchronous ReceiverTransmitter）和USART（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）。

UART是指不使用时钟信号而直接利用起始位、数据位和停止位来传输数据的协议，属于异步通信。

USART是指同步和异步传输都能实现的通信协议。

5. 数据传输过程串口通信的数据传输过程可以分为发送和接收两个部分。

5.1 发送数据发送数据的步骤如下：1.配置串口通信参数，包括波特率、数据位、停止位和校验位等。

2.将要发送的数据存放在发送缓冲区中。

3.设置发送开始标志位。

4.如果发送缓冲区为空，则等待直到缓冲区不为空。

5.将发送缓冲区中的数据通过串口发送出去。

6.等待发送完成。

51单片机串口通信及波特率设置MCS-51单片机具有一个全双工的串行通信接口，能同时进行发送和接收。

它可以作为UART（通用异步接收和发送器）使用，也可以作为同步的移位寄存器使用。

1. 数据缓冲寄存器SBUFSBUF是可以直接寻址的专用寄存器。

物理上，它对应着两个寄存器，即一个发送寄存器一个接收寄存器，CPU写SBUF就是修改发送寄存器；读SBUF就是读接收寄存器。

接收器是双缓冲的，以避免在接收下一帧数据之前，CPU未能及时的响应接收器的中断，没有把上一帧的数据读走而产生两帧数据重叠的问题。

对于发送器，为了保持最大的传输速率，一般不需要双缓冲，因为发送时CPU是主动的，不会产生重叠问题。

2. 状态控制寄存器SCONSCON是一个逐位定义的8位寄存器，用于控制串行通信的方式选择、接收和发送，指示串口的状态，SCON即可以字节寻址也可以位寻址，字节地址98H，地址位为98H~9FH。

它的各个位定义如下：MSB LSBSM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0和SM1是串口的工作方式选择位，2个选择位对应4种工作方式，如下表，其中Fosc是振荡器的频率。

SM0 SM1 工作方式功能波特率0 0 0 8位同步移位寄存器Fosc/120 1 1 10位UART 可变1 02 11位UART Fosc/64或Fosc/321 1 3 11位UART 可变SM2在工作方式2和3中是多机通信的使能位。

在工作方式0中，SM2必须为0。

在工作方式1中，若SM2=1且没有接收到有效的停止位，则接收中断标志位RI不会被激活。

在工作方式2和3中若SM2=1且接收到的第9位数据（RB8）为0，则接收中断标志RB8不会被激活，若接收到的第9位数据（RB8）为1，则RI置位。

此功能可用于多处理机通信。

REN为允许串行接收位，由软件置位或清除。

置位时允许串行接收，清除时禁止串行接收。

TB8是工作方式2和3要发送的第9位数据。

51单片机串行通讯在当今的电子世界中，单片机的应用无处不在，从家用电器到工业自动化，从智能仪表到航空航天，都能看到它的身影。

而在单片机的众多功能中，串行通讯是一项非常重要的技术。

首先，咱们来了解一下什么是串行通讯。

简单来说，串行通讯就是指数据一位一位地按顺序传送。

与并行通讯（数据的各位同时传送）相比，串行通讯虽然速度相对较慢，但它只需要少数几条线就能完成数据传输，大大降低了硬件成本和连线的复杂性。

51 单片机的串行通讯有两种工作方式：同步通讯和异步通讯。

异步通讯是比较常用的一种方式。

在异步通讯中，数据是以字符为单位进行传输的。

每个字符由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。

起始位是一个低电平信号，用于通知接收方数据即将开始传输。

数据位通常是 5 到 8 位，可以表示一个字符的信息。

奇偶校验位用于检验传输数据的正确性，而停止位则是高电平，标志着一个字符传输的结束。

同步通讯则是在发送和接收两端使用同一个时钟信号来控制数据的传输。

这种方式传输速度快，但硬件要求相对较高。

51 单片机的串行口结构包括发送缓冲器和接收缓冲器。

发送缓冲器只能写入不能读出，而接收缓冲器只能读出不能写入。

在进行串行通讯时，我们需要对 51 单片机的串行口进行初始化设置。

这包括设置波特率、数据位长度、奇偶校验位和停止位等参数。

波特率是指每秒传输的位数，它决定了数据传输的速度。

通过设置定时器 1 的工作方式和初值，可以得到不同的波特率。

在编程实现串行通讯时，我们可以使用查询方式或者中断方式。

查询方式相对简单，但会占用大量的 CPU 时间，影响系统的实时性。

中断方式则可以在数据接收或发送完成时触发中断，提高系统的效率。

比如说，我们要实现 51 单片机与 PC 机之间的串行通讯。

在 PC 端，我们可以使用串口调试助手等软件来发送和接收数据。

在单片机端，通过编写相应的程序，设置好串行口的参数，然后根据接收的数据执行相应的操作，或者将需要发送的数据发送出去。

51单片机串行通信原理串行通信是指在信息传输时，数据位逐个进行传输的方式。

51单片机串行通信是指在51单片机中，使用串行通信协议进行数据传输。

1.串行传输方式：串行通信中，数据位按照顺序逐个传输。

每个数据位传输结束后，发送端或接收端会发送一个时钟信号来同步数据的传输。

2.通信协议：串行通信需要定义一种通信协议，用于规定数据传输的格式和规则。

常用的串行通信协议包括UART（通用异步收发传输）协议、SPI（串行外设接口）协议和I2C（串行双线制）协议等。

3.UART串行通信协议：UART协议是一种异步串行通信协议，常用于单片机与外部设备（如计算机、模块等）之间的通信。

UART使用一对传输线（分别为传输线和接收线）进行数据的传输，通过起始位、数据位、校验位和停止位等进行数据的解析和传输。

4.SPI串行通信协议：SPI协议是一种同步串行通信协议，常用于单片机与外部设备之间的通信。

SPI使用四根传输线（分别为传输线、接收线、时钟线和片选线）进行数据的传输，通过时钟信号同步数据的传输。

SPI协议具有母－从的结构，单片机可以作为主设备控制从设备的操作。

5.I2C串行通信协议：I2C协议是一种双线制串行通信协议，常用于单片机与外部设备之间的通信。

I2C使用两条传输线（分别为传输线和接收线）进行数据的传输，通过时钟信号同步数据的传输。

I2C协议具有多主－多从的结构，多个设备可以共享同一条数据线。

6.数据传输流程：在串行通信过程中，发送端会将数据位逐个传输到接收端。

接收端接收到数据位后，对数据进行解析和处理。

在UART协议中，通信开始时发送端会发送起始位，然后发送数据位，接收端解析数据位后，可以进行校验，最后发送停止位。

在SPI和I2C协议中，发送端通过时钟信号同步数据的传输，并通过片选线或地址来选择接收端。

以上就是51单片机串行通信的原理，通过串行通信可以有效地进行数据传输和设备间的通信。

51单片机串口通信串行口通信是一种在计算机和外部设备之间进行数据传输的通信方式，其中包括了并行通信、RS-232通信、USB通信等。

而在嵌入式系统中，最常见、最重要的通信方式就是单片机串口通信。

本文将详细介绍51单片机串口通信的原理、使用方法以及一些常见问题与解决方法。

一、串口通信的原理串口通信是以字节为单位进行数据传输的。

在串口通信中，数据传输分为两个方向：发送方向和接收方向。

发送方将待发送的数据通过串行转并行电路转换为一组相对应的并行信号，然后通过串口发送给接收方。

接收方在接收到并行信号后，通过串行转并行电路将数据转换为与发送方发送时相对应的数据。

在51单片机中，通过两个寄存器来实现串口通信功能：SBUF寄存器和SCON寄存器。

其中，SBUF寄存器用于存储要发送或接收的数据，而SCON寄存器用于配置串口通信的工作模式。

二、51单片机串口通信的使用方法1. 串口的初始化在使用51单片机进行串口通信之前，需要进行串口的初始化设置。

具体的步骤如下：a. 设置波特率：使用波特率发生器，通过设定计算器的初值和重装值来实现特定的波特率。

b. 串口工作模式选择：设置SCON寄存器，选择串行模式和波特率。

2. 发送数据发送数据的过程可以分为以下几个步骤：a. 将要发送的数据存储在SBUF寄存器中。

b. 等待发送完成，即判断TI（发送中断标志位）是否为1，如果为1，则表示发送完成。

c. 清除TI标志位。

3. 接收数据接收数据的过程可以分为以下几个步骤：a. 等待数据接收完成，即判断RI（接收中断标志位）是否为1，如果为1，则表示接收完成。

b. 将接收到的数据从SBUF寄存器中读取出来。

c. 清除RI标志位。

三、51单片机串口通信的常见问题与解决方法1. 波特率不匹配当发送方和接收方的波特率不一致时，会导致数据传输错误。

解决方法是在初始化时确保两端的波特率设置一致。

2. 数据丢失当发送方连续发送数据时，接收方可能会出现数据丢失的情况。

MCS-51单⽚机的串⾏⼝及串⾏通信技术数据通信的基本概念串⾏通信有单⼯通信、半双⼯通信和全双⼯通信3种⽅式。

单⼯通信：数据只能单⽅向地从⼀端向另⼀端传送。

例如，⽬前的有线电视节⽬，只能单⽅向传送。

半双⼯通信：数据可以双向传送，但任⼀时刻只能向⼀个⽅向传送。

也就是说，半双⼯通信可以分时双向传送数据。

例如，⽬前的某些对讲机，任⼀时刻只能⼀⽅讲，另⼀⽅听。

全双⼯通信：数据可同时向两个⽅向传送。

全双⼯通信效率最⾼，适⽤于计算机之间的通信。

此外，通信双⽅要正确地进⾏数据传输，需要解决何时开始传输，何时结束传输，以及数据传输速率等问题，即解决数据同步问题。

实现数据同步，通常有两种⽅式，⼀种是异步通信，另⼀种是同步通信。

异步通信在异步通信中，数据⼀帧⼀帧地传送。

每⼀帧由⼀个字符代码组成，⼀个字符代码由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位4部分组成。

每⼀帧的数据格式如图7-1所⽰。

⼀个串⾏帧的开始是⼀个起始位“0”，然后是5〜8位数据（规定低位数据在前，⾼位数据在后），接着是奇偶校验位（此位可省略），最后是停⽌位“1”。

起始位起始位"0”占⽤⼀位，⽤来通知接收设备，开始接收字符。

通信线在不传送字符时，⼀直保持为“1”。

接收端不断检测线路状态，当测到⼀个“0”电平时，就知道发来⼀个新字符，马上进⾏接收。

起始位还被⽤作同步接收端的时钟，以保证以后的接收能正确进⾏。

数据位数据位是要传送的数据，可以是5位、6位或更多。

当数据位是5位时，数据位为D0〜D4；当数据位是6位时，数据位为D0〜D5；当数据位是8位时，数据位为D0〜D7。

奇偶校验位奇偶校验位只占⼀位，其数据位为D8。

当传送数据不进⾏奇偶校验时，可以省略此位。

此位也可⽤于确定该帧字符所代表的信息类型，“1"表明传送的是地址帧，“0”表明传送的是数据帧。

停⽌位停⽌位⽤来表⽰字符的结束，停⽌位可以是1位、1.5位或2位。

停⽌位必须是⾼电平。

接收端接收到停⽌位后，就知道此字符传送完毕。