本帖最后由 ohy3686 于 2018-2-7 12:34 编辑
【蓝桥杯单片机09】串行接口的基本原理与应用
广东职业技术学院 欧浩源
串行接口是一个非常重要的外设,它是单片机与外部终端的数据传输渠道。不管是简单的51单片机,还是复杂的ARM处理器,串口通信都是必不可少的,有些芯片甚至有几个串行接口。就蓝桥杯的“单片机设计与开发”赛项来说,串行通信考查的几率也是相当大的。
1、串口重要概念概述
<1> 串行通信是指数据一位接一位地顺序发送或接收。
<2> 串行通信有SPI、IIC、UART等多种,最常见最通用的是指UART,无特殊说明,本文指的就是UART。
<3> 串行通信的制式有:单工、半双工、全双工三种。
<4> 计算机的串行通信接口是RS-232的标准接口,而单片机的UART接口则是TTL电平,两者的电气规范不一致,所以要完成两者之间的数据通信,就需要借助接口芯片在两者之间进行电平转换,常用的有MAX232芯片。
<5> 波特率:每秒钟传输的位数,9600波特率就是指每秒钟传输9600位。
注意:在51单片机中需要使用定时器1来产生波特率,因此,如果使用串口通信,则定时器1就不能做其他用途,在初始化串行接口模块的时候,除了要配置SCON寄存器之外,还有根据波特率参数设置定时器1的技术初值。
2、51单片机的串口相关寄存器
对于传统的51单片机,与串口相关的寄存器有:
TH1和TL1:设置波特率参数。
TMOD:设置定时器1的工作模式。
SBUF:串行通信数据的发送和接收缓冲器。
SCON:串行接口控制寄存器。
在这里主要是掌握SCON,跟串口有关的各种属性都在这个寄存器里进行配置:
如果你在比赛或者应用中使用的是STC15F2K602单片机,你还需要对新增的辅助寄存器AUXR进行设置,否则是无法进行串口数据收发的,对于传统的89C52单片机,则不需要这个步骤。
新增的辅助寄存器AUXR的位定义如下:
3、串口通信的编程思路
在串口通信的程序设计中,主要有串口初始化和数据收发两个部分。
在初始化函数中,基本步骤如下:
<1> 设置定时器1的工作模式,也就是对TMOD寄存器赋值。
<2> 计算波特率参数,并赋值给TH1和TL1寄存器。
<3> 打开定时器1。
如果使用的是STC 12系统单片机,则要设置AUXR寄存器。
<4> 设置SCON寄存器。
<5> 使能串口中断ES。
<6> 使能总中断EA。
数据的发送通常采用查询的方式,而数据的接收则采用中断。
实际上,各个应用程序中,这些代码都差不多,可以参考一下的框架:
4、单元实训题目
5、实现源码参考
- #include "reg52.h"
- sfr AUXR=0x8e;
- unsigned char tmpRecv;
- void Init_Uart()
- {
- TMOD=0x20;
- TH1=0xfd;
- TL1=0xfd;
- AUXR=0x00;
- TR1=1;
- SCON = 0x50;
- ES=1;
- EA=1;
- }
- void SendByte(unsigned char dat)
- {
- SBUF = dat;
- while(TI == 0);
- TI = 0;
- }
- void Sevice_Uart() interrupt 4
- {
- if(RI == 1)
- {
- RI = 0;
- tmpRecv = SBUF;
- SendByte(tmpRecv + 1);
- }
- }
- main()
- {
- Init_Uart();
- SendByte(0x5a);
- SendByte(0xa5);
- while(1);
- }
|