STC89C52 串口浅谈

文章目录

• [1. 串口](#1. 串口)
• • [1.1 串口概述](#1.1 串口概述)
  • [1.2 串口相关概念](#1.2 串口相关概念)
  • [1.3 UART](#1.3 UART)
  • [1.4 STC89C52串口](#1.4 STC89C52串口)
  • • [1.4.1 串口相关寄存器](#1.4.1 串口相关寄存器)
    • [1.4.2 串口模式图](#1.4.2 串口模式图)
  • [1.5 串口配置简单代码示例](#1.5 串口配置简单代码示例)
  • • [1.5.1 UART串口初始化](#1.5.1 UART串口初始化)
    • [1.5.2 串口中断函数模板](#1.5.2 串口中断函数模板)

1. 串口

1.1 串口概述

串口（serial）是一种通讯接口，可以用于两个设备间的数据传输

串口有很多类型，51单片机中所使用的串口类型为UART，即通用异步收发器。当然，还有一些其它类型的串口，如下图所示：

1.2 串口相关概念

以下简单对串口通信中的某些概念进行解释：

TXD：transmit exchange data，用于UART中发送数据，即输出

RXD：receive exchange data，用于UART中接收数据，即输入

总线：连接各个设备的数据传输线路

全双工：双向、同时的数据传输，相对于两个设备而言，使用两根通讯线

半双工：双向但非同时的数据传输，相对于两个设备而言，复用一根通讯线

单工：单向的数据传输，如电视机与遥控器之间。

波特率：串口通信的速率，即数据位发送和接收的速率

同步：数据发送和接收必须共用同一波特率

异步：数据发送和接收可以各自设置波特率

1.3 UART

UART是一种常用的通讯串口，也是51单片机中所用串口。

UART作为一种简单的双向通讯串口，可实现两个设备间的数据传输，不过有以下三个注意点：

1. TXD和RXD需要交叉连接，即TXD与RXD相接，因为一个设备发送数据，另一个设备必然接收数据
2. 当数据只需单向传输时，可只使用一根数据线
3. 当两个设备的电平标准不同时，必须使用电平转换芯片

电平标准：传输线缆中规定的电压与二进制数字0、1的对应关系。最常见的电平标准，如TTL电平，5V为1，0V为0

1.4 STC89C52串口

1.4.1 串口相关寄存器

SCON:串行控制寄存器,用于配置串口通信的模式和某些功能

1. SMO和SM1 ：这两位用于配置串口的工作模式。UART串口有四种工作模式，通常我们采用方式1
   

2. SM2、TB8、RB8 ：这三位此处不作太多介绍，在工作模式1下，正常情况置0即可，详情见下表：
   
   

3. REN ：REN可以理解为 receive enable,即"使接收"，将此位赋值为1，则允许串口接收数据；将此位赋值为0，则禁止串口接收数据。REN均需软件置位，硬件无法自动置位。
   

4. TI和RI ：TI是发送中断请求标志位，RI则是接收中断请求标志位。TI在数据第8位发送结束时（停止位开始发送时），由硬件自动置1，并发送中断请求，在中断响应后，需通过软件复位为0；RI与TI类似，只不过是在数据第8位接收结束时（停止位接收的中间时刻）
   

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PCON :电源控制寄存器

此处仅介绍SMOD，其它位置0即可。
SMOD:此位为波特率选择位。当置为1时，工作模式1、2、3的波特率均加倍；当置为0时，所有工作模式的波特率均不加倍。复位时，由硬件自动置为0。

1.4.2 串口模式图

以下是一幅简单的串口模式图：

其中SBUF 为串口数据缓存寄存器 ，物理上是两个独立的寄存器，实质上共用相同的地址。使用TXD传输数据时，将数据写入发送寄存器；使用RXD接收数据时，将数据写入接收寄存器。
SBUF 为8位数据缓存寄存器，最多能发送或接收8位二进制数据。

发送控制器TI 和接收控制器RI 分别对发送数据 和接收数据 的过程进行控制，控制波特率 ，即 通信速率的同时，又在合适时间进行中断。

配置串口的同时，还需配置定时器1 ，因为单片机中的串口采用定时器1 为其波特率发生器 ，即通过定时器1来配置相应波特率。
注意 ，在串口中配置定时器1时，需采用工作模式2，即8位自动重载模式，且定时器1此时仅用作波特率发生器，故不需作相应中断的配置。

定时器1的模式2如下图所示：

1.5 串口配置简单代码示例

1.5.1 UART串口初始化

1.5.2 串口中断函数模板

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