蓝桥杯----串口

(五)、串口

1、串口通信简介

制定通信的规则,通信双方按照协议规则进行数据收发,将一个设备的数据传送到另一个设备,扩展硬件系统,串口USART有两根通信线Tx、Rx,可同时双向通信,称之为全双工,像I2C只有一根数据线只能收或者发,之为半双工。

同步即有一根时钟线,如SCL、SCLK时钟线,据时钟线指引采样数据;异步无时钟线,需要双方约定采集频率,按照约定收发数据。在蓝桥杯中就需要约定运行频率、波特率等。

单端就是引脚的电平为对地的电压差,必须共地,差分就是根据两个线的电压差来传输数据。

图 九 串口简介

2、串口通信结构图

蓝桥杯中可以理解设备一为电脑、设备二为单片机,Tx、Rx必须交错连接 ,主机设备给串口进行供电。我们一般选用串口一以定时器二为发生器,波特率就是传输速度一般选用9600,在STC_ISP中串口波特率计算器中按如图所示配置(图 十一)生成代码,生成后要打开总中断与串口使能(EA = 1; ES = 1)。这样我们就约定好了采集频率,可以进行下一步收发。

图 十 串口通信结构图

图 十一 串口配置

3、发送代码展示

第一个USART1_Init就是 软件生成的,自行添加EA = 1;ES =1, 下面一个函数简单来讲就是把串口一发送映射到printf上,通过printf来发送,而printf是可以发送字符串的,借助putchar自动一个个发送,**所以此时我们完善putchar函数,将发送数据ch放在SBUF中,通过检测TI发送标志位,发送完成会变成1,所以此时通过while循环等待发送完成,在软件中手动置0。**该函数可以外部调用,但需声明stdio.h头文件。

通过调用printf即可完成发送,如printf("hsj");即可向电脑发送hsj字符串数据。在stc-isp中借助USB-CDC/串口助手可验证。配置9600波特率、无校验,一位停止位,选择正确串口com再打开串口即可。

图 十二 串口发送代码展示

4、接收代码展示

接收电脑传输数据时,可能在任何时刻,接收不及时则会导致数据流失,则我们要借助中断暂时跳出主程序,先接收完数据再回到主程序,来完成发送功能。

中断标志位为4,RI为接收标志位,一旦有数据需要接收,立马变成1。拉高Uart_Recieve_Flag标志位开始计时,在定时器一的中断中if(Uart_Recieve_Flag==1) Uart_Recieve_Trick++;将数据储存到数组中,并手动拉低标志位(RI = 0),如果数据过多我们就通过string.h中库函数memset清空数组。

在Uart_Proc中检测Uart_Recieve_Index,为0证明无数据直接跳出函数,有数据时判断Uart_Recieve_Trick计时变量,超过10ms表示接收完成停止计时(Uart_Recieve_Flag = 0),开始解析代码,判断接收的数据,完成后通过memset再清空数组。

图 十三 接收代码展示1

图 十四 接收代码展示2

5、总结

第一步借助软件配置波特率发生器

接下来完善putchar函数,借助printf发送

完成中断处理函数

完成主程序超时解析部分

提供参考代码,希望对读者有帮助

1、串口底层代码

cs 复制代码
#include <STC15F2K60S2.H>
#include <stdio.h>

void Uart1_Init(void)	//9600bps@12.000MHz
{
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	AUXR |= 0x01;		//串口1选择定时器2为波特率发生器
	AUXR |= 0x04;		//定时器时钟1T模式
	T2L = 0xC7;			//设置定时初始值
	T2H = 0xFE;			//设置定时初始值
	AUXR |= 0x10;		//定时器2开始计时
	EA = 1;             //打开总中断
	ES = 1;             //打开串口使能
}


extern char putchar (char ch)  //将串口1映射到printf上自动发送字符串
{
	SBUF = ch;
	while(TI == 0);   //等待发送
	TI = 0;           //发送完成并清空标志位
	return ch;
}

2、处理数据函数

cs 复制代码
idata unsigned char Uart_Send[15];   //发送数据数组
idata unsigned char Uart_Recieve[10];  //接收数据数组
idata unsigned char Uart_Recieve_Index;  //接收数组指针
idata unsigned char Uart_Recieve_Flag;   //接收标志位,1表示已接收
idata unsigned char Uart_Recieve_Trick;  //计时变量,用于超时解析

void Uart_Proc()
{
	if(Uart_Recieve_Index == 0) return;  //无数据则返回
	
	if(Uart_Recieve_Trick >=10)  //超时解析
	{
		Uart_Recieve_Flag = 0;  //停止计时
		Uart_Recieve_Trick = 0;
		//解析接收内容




		//解析接收内容
		memset(Uart_Recieve,0,10);  //清空数组
	    Uart_Recieve_Index = 0;
		
	}
}


//补充在定时器中需写
//if(Uart_Recieve_Flag == 1) Uart_Recieve_Trick++;

3、中断函数

cs 复制代码
void Uart_Routine() interrupt 4
{
	if(RI == 1)  //有数据
	{
		Uart_Recieve_Flag = 1;  //开始计时
		Uart_Recieve_Trick = 0;
		Uart_Recieve[Uart_Recieve_Index] = SBUF;  //储存数据
		Uart_Recieve_Index++;
		RI = 0;   //复位标志位
		if(Uart_Recieve_Index>10)  //超载则清空数组
		{
			memset(Uart_Recieve,0,10);
			Uart_Recieve_Index = 0;
		}
	}
	
}
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