51单片机之寄存器-3.3单片机串口通信之发送与接收

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本节主要讲解单片机的通信。通信主要是指单片机与外界设备交流，也就是通过导线传送或者接收信息。举个例子来说明，你想把仓库A中的货物通过货车配送到仓库B，一共有8个箱子，每辆货车一次只能运送1个箱子。显然，如果只用一辆货车，那么需要8次运送完毕，如果使用8辆货车，那么一次就运送完了。同样，在单片机通信中也是如此。这个货车就是信息传输通道。货车数量越多，传输越快。如果只有一辆货车那么就是串行通信，如果是八辆货车就是并行通信。很明显，货车数量越多，运送的速度越快，但是成本越高。因此根据CPU与外设之间连线结构和数据传送方式的不同，可将通信分为并行通信和串行通信两种基本方式。很容易可以看出并行通信的特点是数据同时传送，速度快，效率高，但成本也高。串行通信的特点是传输线少，成本低，但传送速度慢。现在很多电脑没有并口接口了，这里我们只讲串行通行。

图1 串行通信示意图?

由于现在很多笔记本已经没有串口，我们通常采用USB转串口。先来看图1中的一个例子，现在想让P1把在A地点的D3,D5,D8,D9,D11组球通过P2的帮忙一个一个传递到B点，要求按顺序传递，而且传递完成后不能打乱顺序。如果不做任何处理，只要P1在某一组中如D3组，有一个球传错或者漏传，那么将导致后面的传递全部错位。改进的方法就是在传每组第一个球时，先传个红色的标签，告诉P2接下来要传的是这一组的第一个球。当这一组传递完成后，再给一个绿色的标签，告诉P2，这一组的球传递完毕。这样即使某一组传错了，也不会影响下一组的传递。现在我们详细看看这个过程。(1) P1需要选择传哪一组的球。(2) 准备好标记 (3) 通知P2现在要开始工作. 同时在传递过程要保证P1和P2的速度一致，否则传递也会出问题。知道了这个例子，现在我们详细的来讨论一下串口异步通信。

图2 单片机串行通信示意图?

如图所示,两个单片机的串行通信,传送一根线TXD，接收一根线RXD，现在我们只讨论传送这部分。设定单片机1为我们开发板上的型号STC89C52RC. 既然是传送，那么传送什么内容。现在假设我要传送0111000B(38H)这个数据。那么怎么让单片机知道我要传这个数据呢？如上图所示，只需要使用图中SBUF=dataTXD(即SBUF=0x38)这个语句。当单片机看到这条指令后，把0x38写入SBUF,就启动串行通信的发送。也就是说，这条语句告诉了单片机两个信息，1.发送什么内容,2.现在就开始发送。单片机就开始以0和1的方式开始发送了。那么这样又出现问题了，单片机2怎么知道单片机1要给我传数据了？最简单的方法的就是给需要传送的数据前后加个标签，这样两个标签之间的内容就是单片机1要传送的信息了。当然也可以在8位数据后添加其他标签，这个就是串口的传送方式了。这个由SCON串行控制器来设置：

这里我们选择工作方式1，SM0/SM1设置为0/1。8位数据位加起始位和停止位，一共10位，也称为一帧。那么这个起始位和停止位什么加入呢？当单片机TXD发送信息时，单片机就自动加入了。因此，这里我们总结一下，SBUF=dataTXD当执行到这条指令时，告诉了单片机三个重要信息，1. 要传送什么信息，2. 什么时候开始传, 3. 自动在这个数据前添加开始位和停止位。但是又有个问题，传多快呢？这里需要引入一个概念，波特率。波特率定义为每秒传输的码元个数，单位是波特(Baud),简写为B。而每秒钟传送的二进制数码的位数则定义为比特率，单位是比特每秒，b/s或bps。在串行通信系统中，传送的信号可能是二进制，八进制，十进制等，只有在二进制通信系统中波特率和比特率在数值上才是相等。本教程所描述的串行通信传输信号都是采用二进制信号传送的，故比特率和波特率相等。例如，通信双方每秒所传送的信息量是480字节，每一字节包含10位(1个起始位，8个数据位，1个停止位)，则波特率为：

480×10=4800b/s=4800B

这里需要注意相互通信的甲乙双方必须具有相同的波特率，否则无法成功完成串行数据通信。如上图所示，给出了串行通信工作方式1的波特率。

现在来总结一下，串口通信的发送步骤

(1)选择工作方式

(2)设置速度

(3)发送什么信息，打上标记，开始传送

以上3个步骤中，第三步中三个任务通过SBUF=0x38(假设我要传这个数据)这句代码就全部完成了。因此在此之前我们要先设置好工作方式和传送速度(波特率).

这些步骤不需要记忆，只需要打开串口助手就一目了然了，