2020-03-23/串口通信

串口通信分为：并行和串行
并行通信传送速度快，但是所需线路复杂，串行通信传送速度慢，线路简单；
通信又分为：单工（单方向），半双工（不能同时发送和接收），全双工（可以同时进行半双工和全双工）；
同步通信：收发双方采用的形同频率的时钟； 异步通信：收发双方采用不同时钟频率；

80c51串口通信原理图

SCON 寄存器（可以位寻址）
SCON 寄存器是特殊功能寄存器之一，用来设定串口的工作方式、收发控制及设置状态标志；

scon寄存器

PCON寄存器（可以位寻址）

PCON寄存器

SMOD（PCON.7）波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3时，波特率与SMOD有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时，SMOD=0。

方式1的输入输出
方式1是10 位数据的异步通信口，TXD为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚，传送一帧数据的格式如图所示。其中1位起始位，8位数据位，1位停止位。

方式1的数据
方式1输出
方式1输入

（不太理解） 用软件置REN为1时，接收器以所选择波特率的16倍速率采样RXD引脚电平，检测到RXD引脚输入电平发生负跳变时，则说明起始位有效，将其移入输入移位寄存器，并开始接收这一帧信息的其余位。接收过程中，数据从输入移位寄存器右边移入，起始位移至输入移位寄存器最左边时，控制电路进行最后一次移位。当RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位为1）时，将接收到的9位数据的前8位数据装入接收SBUF，第9位（停止位）进入RB8，并置RI=1，向CPU请求中断。

波特率计算公式：
方式0的波特率 = fosc/12
方式2的波特率 =（2SMOD/64）· fosc
方式1的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率）
方式3的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率）
当T1作为波特率发生器时，最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式（即方式2，且TCON的TR1=1，以启动定时器）。这时溢出率取决于TH1中的计数值。
T1 溢出率 = fosc /{12×[256 －（TH1）]}
对于以上计算初值，通常用初值计算工具完成；

串口工作编程：
1.确定定时器的工作方式：TMOD; 一般选择定时器1；
2.计算定时器的初值；装载THn，TLn的初值；（一般选择方式1的冲转载);
3.启动定时器Tn；（变成TCON的TR1位）；
4.确定串行口控制；（变成SCON）；
5.串行口在中断方式工作时，要注意终端设置；（变成IE和IP寄存器）；串口的中断号是4

中断源

也就是说，在串口通信时，定时器+中断+串口的要用起来的，对于相关寄存器的总结，见文章：

编程
利用51单片机和PC进行通信：

#include<reg51.h>
//利用51单片机和PC通信
void UART()
{
    TMOD=0X20;//设置定时器1工作模式为 模式2；
    TH1=0XF3;//定义定时器1寄存器高位
    TL1=0XF3; //低位
    PCON=0X80;//PCON 中为是否能设置倍频，但PCON不是可以位寻址嘛？为甚么不能用SMOD=1;
    TR1=1;//打开定时器1
    REN=1;//scon寄存器之一，由软件置1，则可以接受，清零无法接受；
    SM1=1;
    SM0=0; //设置SCON的工作模式为1，发送8位数据，包含起始位和截至位
    RI=1;//接受中断标志位
    ES=1;//IE寄存器中的，串口使能中断
    EA=1;//TCON寄存器，开总中断
    T1=1;//发送中断标志位
}
int main()
{
    UART();//调用串口函数
    while(1);
}
void usart() interrupt 4
{
    char i;
    i=SBUF;//把传送完的数据存贮在sbuf；sbuf寄存器可以位寻址；
    RI=0;//接受完后会置1，软件清0；
    SBUF=i;
    while(!TI);//当没发送完一直运行
    TI=0;
}

利用串行通信控制流水灯

#include<reg51.h>
#include<intrins.h> 
#define led P2 
char b;
void UART()
{
    TMOD=0X20;//选择8位重装
    TH1=0XF3;
    TL1=0XF3;
    PCON=0X80;
    ET1=0;//禁止T1定时器中断
    TR1=1;//打开T1中断
    REN=1;//
    SM1=1;
    SM0=0;//选择模式1模式
    RI=1;
    TI=1;
    ES=1;
    EA=1;
}
void delay(int i)
{
   while(i--);
}
//void LED()      //函数名不能和宏定义一样
void LED()
{
    int count=0,i=0;
    while(1)
    {
        for(i=0;i<=16;i++)
        {
            if(i<=8)
            {
                led=(0xfe<<count);
                delay(5000);
                count++;
                if(count>=8)
                {
                    count=0;
                }
            }
            else
            {
                led=(0x7f>>count);
                delay(5000);
                count++;
                if(count>=8)
                {
                    count=0;
                    i=0;
                }
            }
        }
    }
}
int main()
{
        UART();//调用函数
        while(1);
        return 0;    
 }
void UARTintrrupt () interrupt 4
{
    while(!RI);
    b=SBUF;//将数据暂存在SBUF
    RI=0;
    SBUF=b;
    while(!TI);
    TI=0;  
    if(b=='1')
        {
            LED();
        }
}