单片机串口通信设计报告
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单片机串口通信设计报告
一、实验目的
将单片机IO口状态通过串口发送至PC机，PC上位机程序使用串口调试助手或自行编程。
二、串口通信方式
串口通信分为两种：串行同步通信、串行异步通信
本实验采用串行异步通信，即RS232通信。在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。
数据传输特点：从低位开始发送到高位（起始位一般是1位的低电平开始的，接着的是数据位5-10位，一般是8位，接下来是奇偶校验位1位，停止位1-2位，空闲位）
帧格式图
0D0D1D2D3D4D5D6D7P1110D0…起始位数据位奇偶校验位停止位空闲位起始位数据位
硬件原理图
三、相关寄存器
1、串行接口控制寄存器SCON
用于选择串行通信的工作方式和某些控制功能。
(1)、SM0 SM1：串行口工作方式控制位
SM0、SM1工作方式 ：00方式0 ；01方式1；10方式2；11方式3。
(2)、SM2：多机通信控制位
多机通信是工作于方式2和方式3，SM2位主要用于方式2和方式3。接收状态，当串行口工作于方式2或3，以及SM2=1时，只有当接收到第9位数据（RB8）为1时，才把接收到的前8位数据送入SBUF，且置位RI发出中断申请，否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0时，就不管第9位数据是0还是1，都会将数据送入SBUF，并发出中断申请。工作于方式0时，SM2必须为0。
(3)、REN：允许接收位 SBUF（99H）SBUF（99H）门发送控制器TI接收控制器RI移位寄存器波特率发生器T1串行控制寄存器（98H）串行口中断内部CPU总线发送缓冲器接收缓冲器P3.1（TXD）P3.2（RXD）SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRID0D1D2D3D4D5D6D7SCON: 可位寻址字节地址：98HREN用于控制数据接收的允许和禁止，REN=1时，允许接收，REN=0时，禁止接收。
(4)、TB8：发送接收数据位8
在方式2和方式3中，TB8是要发送的——即第9位数据位。在多机通信中同样亦要传输这一位，并且它代表传输的地址还是数据，TB8=0为数据，TB8=1时为地址。
(5)、RB8：接收数据位8
在方式2和方式3中，RB8存放接收到的第9位数据，用以识别接收到的数据特征。
(6)、TI：发送中断标志位
可寻址标志位。方式0时，发送完第8位数据后，由硬件置位，其它方式下，在发送或停止位之前由硬件置位，因此，TI=1表示帧发送结束，TI可由软件清“0”。
(7)、RI：接收中断标志位
可寻址标志位。接收完第8位数据后，该位由硬件置位，在其他工作方式下，该位由硬件置位，RI=1表示帧接收完成。在串口中断处理时，TI，RI都需要软件清"0"，硬件置位后不可能自动清0，此外，在进行缓冲区操作时，需要ES=0，以防止中断出现。
2、波特率选择寄存器PCON
用于波特率的倍增控制，可位寻址。
SMOD：串行口波特率倍增位
当SMOD=1时，串行口波特率加倍，系统复位默认SMOD=0。该位与串口通信有关。SMOD=0：串口方式1，2，3时，波特率正常。SMOD=1：串口方式1，2，3时，波特率加倍。
GF1、GF0:两个通用工作标志位，用户可以自由使用。
PD:掉电模式设定位 SMOD---GF1GF0PDIDLD0D1D2D3D4D5D6D7PCON: 不可位寻址字节地址：87HPD=0单片机处于正常工作状态。
PD=1单片机进入掉电（Power Down）模式 ，可由外部中断或硬件复位模式唤醒，进入掉电模式后，外部晶振停振，CPU、定时器、串行口全部停止工作，只有外部中断工作。
IDL:空闲模式设定位
IDL=0 单片机处于正常工作状态。
IDL=1 单片机进入空闲（Idle）模式，除CPU不工作外，其余仍继续工作，在空闲模式下可由任一个中断或硬件复位唤醒。
四、波特率计算
1、串行工作模式0的波特率：模式0波特率=fosc/12
2、串行工作模式1的波特率：模式1波特率=T1溢出率·2SMOD/32
3、串行工作模式2的波特率：模式2波特率= fosc·2SMOD/64
4、串行工作模式3的波特率：模式3波特率=T1溢出率·2SMOD/32
五、程序设计
1、串口初始化
在11.0952晶振下，选择串口工作模式1，设定9600bps波特率。
void InitUART(void)
{
TMOD = 0x20;
SCON = 0x50;
TH1 = 0xFD;
TL1 = TH1;
PCON = 0x00;
EA = 1;
ES = 1;
TR1 = 1;
}
2、中断接收处理
…… Unsigned char ReceiveData；
void UARTInterrupt(void) interrupt 4
{
if(RI)
{
RI = 0;
ReceiveData = SBUF;
}
else
TI = 0;
}
3、发送一个字节
void SendOneByte(unsigned char c)
{
SBUF = c;
while(!TI);
TI = 0;
}
