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news 2025/7/9 7:48:53

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串口工作方式

方式0
- 方式0输出
- 方式0输入
方式1
- 方式1输出
- 方式1输入
方式2或方式3
- 输出
- 输入
串口使用方法
- 如何计算波特率
- 串口初始化步骤
- - 串口回传实验
  - 模拟printf实验
  - 串口接收数据不丢失实验

方式0

方式 0 时，串行口为同步移位寄存器的输入输出方式。主要用于扩展并行输入或输出口。
数据由 RXD（P3.0）引脚输入或输出，同步移位脉冲由 TXD（P3.1）引脚输出。发送和接收均为 8 位数据，低位在先，高位在后。波特率固定为 fosc/12

方式0输出

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方式0输入

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方式1

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下所示。其中 1 位起始位，8 位数据位，1 位停止位。
在这里插入图片描述

方式1输出

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方式1输入

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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。

方式2或方式3

输出

方式 2 或方式 3 时为 11 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。

在这里插入图片描述

发送开始时，先把起始位 0 输出到 TXD 引脚，然后发送移位寄存器的输出位（D0）到 TXD 引脚。每一个移位脉冲都使输出移位寄存器的各位右移一位，并由 TXD 引脚输出。第一次移位时，停止位“1”移入输出移位寄存器的第 9 位上，以后每次移位，左边都移入 0。当停止位移至输出位时，左边其余位全为 0，检测电路检测到这一条件时，使控制电路进行最后一次移位，并置 TI=1，向 CPU 请求中断。

输入

在这里插入图片描述

接收时，数据从右边移入输入移位寄存器，在起始位 0 移到最左边时，控制电路进行最后一次移位。当 RI=0，且 SM2=0（或接收到的第 9 位数据为 1）时，接收到的数据装入接收缓冲器 SBUF 和 RB8（接收数据的第 9 位），置 RI=1，向 CPU 请求中断。如果条件不满足，则数据丢失，且不置位 RI，继续搜索 RXD 引脚的负跳变。

串口使用方法

如何计算波特率

在这里插入图片描述
（256 - TH1） = 11.0592M/12169600，所以TH1=TL1=250；

串口初始化步骤

如何使用串口，大家可以按照以下几个步骤配置。

①确定 T1 的工作方式（TMOD 寄存器）；
②确定串口工作方式（SCON 寄存器）；
③计算 T1 的初值（设定波特率），装载 TH1、TL1；
④启动 T1（TCON 中的 TR1 位）；
⑤如果使用中断，需开启串口中断控制位（IE 寄存器）。

串口回传实验

 //功能：串口回传实验，PC通过串口通讯工具，发送字符a或字符串hello，MCU回复相同内容#include "reg52.h"typedef unsigned int 	u16;
typedef unsigned char 	u8;
typedef unsigned long 	u32;//以毫秒为单位的延时
void delay_ms(unsigned int ms){unsigned int i,j;for(i=ms;i>0;i--)for(j=123;j>0;j--);
}						
//以10微秒为单位的延时
void delay_10us(u16 ten_us)
{while(ten_us--);
}void Uart1_Init(void);	  //串口1的初始化void main()
{Uart1_Init();while(1)	//保持应用程序不退出{}
}void Uart1_Init(void)//配置串口为工作方式1，定时器1，工作方式为2，8位自重载
{//串口模块寄存器PCON |= 0x80;			//使能波特率倍速位SMODSCON |= 0x50;			//配置串口工作方式1，允许接收数据//定时器1相关寄存器TMOD &= 0x0F;		//使用定时器1TMOD |= 0x20;		//配置工作方式2，8位自重载TL1 = 0xFA;			//设置定时计数器的低8位TH1 = 0xFA;			//设置定时计数器的高8位TR1 = 1;			//开启定时器1//中断相关寄存器ES = 1;			  	//串行口中断允许位EA = 1;				//CPU 中断允许（总允许）位
}void Uart1_Isp(void)	interrupt 4
{u8	u8RecData = 0;if(RI)	//检测串口接收完成中断{u8RecData = SBUF;		//将串口模块缓存寄存器中的数据读到用户内存	SBUF = 	u8RecData;		//将用户数据传输到串口缓存寄存器中，准备发送while(TI==0);			//用户在等待串口发送单元发送完成RI = 0;		//用户清除接收数据完成标志TI = 0;		//用户清除发送数据完成标志}
}

模拟printf实验

 //功能：实现printf的输出重定向#include "reg52.h"
#include "stdio.h"typedef unsigned int 	u16;
typedef unsigned char 	u8;
typedef unsigned long 	u32;//定义LED的引脚
sbit LED1 = P2^0;//以毫秒为单位的延时
void delay_ms(unsigned int ms){unsigned int i,j;for(i=ms;i>0;i--)for(j=123;j>0;j--);
}						
//以10微秒为单位的延时
void delay_10us(u16 ten_us)
{while(ten_us--);
}void Uart1_Init(void);	  //串口1的初始化
void Uart1_SendData(u8 u8data);		//串口1的发送数据void main()
{u16 i = 0;Uart1_Init();while(1)	//保持应用程序不退出{i++;delay_ms(1000);printf("i = %03d,hello world!\r\n",i);}
}void Uart1_Init(void)//配置串口为工作方式1，定时器1，工作方式为2，8位自重载
{//串口模块寄存器PCON |= 0x80;			//使能波特率倍速位SMODSCON |= 0x50;			//配置串口工作方式1，允许接收数据//定时器1相关寄存器TMOD &= 0x0F;		//使用定时器1TMOD |= 0x20;		//配置工作方式2，8位自重载TL1 = 0xFA;			//设置定时计数器的低8位TH1 = 0xFA;			//设置定时计数器的高8位TR1 = 1;			//开启定时器1//中断相关寄存器ES = 1;			  	//串行口中断允许位EA = 1;				//CPU 中断允许（总允许）位
}void Uart1_Isp(void)	interrupt 4
{u8	u8RecData = 0;if(RI)	//检测串口接收完成中断{u8RecData = SBUF;		//将串口模块缓存寄存器中的数据读到用户内存	switch(u8RecData){case 0x10:	LED1 = 1;break;case 0x11:	LED1 = 0;break;default:break;}RI = 0;		//用户清除接收数据完成标志}
}char putchar (char dat)	//标准C的输出重定向
{Uart1_SendData(dat);return dat;
}void Uart1_SendData(u8 u8data)
{SBUF = u8data;		//串口输出单元开始工作while(TI == 0)			//等TI为高电平，输出完成{}TI = 0;				//清除发送标志
}

串口接收数据不丢失实验

 //功能：串口接收长字符（50以内）不丢失数据，通过printf发送给PC#include "reg52.h"
#include "stdio.h"typedef unsigned int 	u16;
typedef unsigned char 	u8;
typedef unsigned long 	u32;u8 	u8Uart_Buffer[50]={0};		//串口缓存池
u8	u8Uart_Rx_STA = 0;		//串口接收状态标志
//bit7	0:表示没有接收完成，	1反之
//bit6	0:表示没有接收到'\r',	1反之
//bit5--bit0	表示接收到的有效数据长度//以毫秒为单位的延时
void delay_ms(unsigned int ms){unsigned int i,j;for(i=ms;i>0;i--)for(j=123;j>0;j--);
}						
//以10微秒为单位的延时
void delay_10us(u16 ten_us)
{while(ten_us--);
}void Uart1_Init(void);	  //串口1的初始化
void Uart1_SendData(u8 u8data);		//串口1的发送数据
void Uart1_RecvData(void);void main()
{u8 len = 0;Uart1_Init();while(1)	//保持应用程序不退出{if(u8Uart_Rx_STA & 0x80)	//串口数据接收完成{len = 	u8Uart_Rx_STA & 0x3f;u8Uart_Buffer[len] = 0;printf("%s\r\n",u8Uart_Buffer);u8Uart_Rx_STA = 0;		//清除状态标志}}
}void Uart1_Init(void)//配置串口为工作方式1，定时器1，工作方式为2，8位自重载
{//串口模块寄存器PCON |= 0x80;			//使能波特率倍速位SMODSCON |= 0x50;			//配置串口工作方式1，允许接收数据//定时器1相关寄存器TMOD &= 0x0F;		//使用定时器1TMOD |= 0x20;		//配置工作方式2，8位自重载TL1 = 0xFA;			//设置定时计数器的低8位TH1 = 0xFA;			//设置定时计数器的高8位TR1 = 1;			//开启定时器1//中断相关寄存器ES = 1;			  	//串行口中断允许位EA = 1;				//CPU 中断允许（总允许）位
}void Uart1_Isp(void)	interrupt 4
{u8	u8RecData = 0;if(RI)	//检测串口接收完成中断{Uart1_RecvData();RI = 0;		//用户清除接收数据完成标志}
}char putchar (char dat)	//标准C的输出重定向
{Uart1_SendData(dat);return dat;
}void Uart1_SendData(u8 u8data)
{SBUF = u8data;		//串口输出单元开始工作while(!TI);			//等TI为高电平，输出完成TI = 0;				//清除发送标志
}void Uart1_RecvData(void)
{u8 r = SBUF;if((u8Uart_Rx_STA & 0x80) == 0)//没有接收完成{if(u8Uart_Rx_STA & 0x40){if(r!='\n'){u8Uart_Rx_STA = 0;		//将状态清0}else{u8Uart_Rx_STA |= 0x80;	//标记数据接收完成}}else	//还没有接收过'\r'{if(r == '\r'){u8Uart_Rx_STA |= 0x40;	//标记数据接收到\r}else{if((u8Uart_Rx_STA & 0x3f)<48){u8Uart_Buffer[u8Uart_Rx_STA++] = r;}else{u8Uart_Rx_STA = 0;}}}}
}