串口通信入门

点击打开在线编译器，边学边练

在讲解本章的内容之前请大家先反复阅读《手把手教你学51单片机》文档的第11章内容，很多概念文档都已详细讲解有。

1.波特率

串口通信就是单片机与电脑端，单片机与单片机，单片机与模块器件之间互发信息进行通信，比如单片机发送一个“1”的字符给电脑端，电脑端的窗口就会接收到“1”。我们常用的波特率为9600，所谓9600指的是一秒钟单片机可以发送9600个数据位，也就是1秒钟的时间里单片机可以发送(9600/8)=1200字节。

如果我们想发送一个字符“A”给电脑端的窗口，那么字符“A”对应的ASCII值就是65，二进制表示为01000001。

2.通信引脚

单片机的P3.1是发送引脚，也就是说要发送字符“A”，这个引脚的变化如下图所示

串口通信1

单片机要发送一个字节给电脑端，首先发送引脚需要先拉高，然后拉低持续(1/9600)秒，电脑端检测到这个低电平信号就会准备接收数据字节。然后我们要发送的二进制位是01000001，但是串口通信发送的字节是低位在前，高位在后，所以上图的发送顺序就是01000001反过来为10000010。一个字节发送完成之后还要发送一个停止位1，电脑端接收到这个停止位就认为一个字节发送完成了。

我们用定时器来实现引脚的持续时间，怎么定时(1/9600)秒怎么设置，计算一下就可以了

(1/9600)=X*(12/11059200)

解得X=96。

因为定时时间间隔比较短，所以我们使用定时器0的工作模式2就可以了。填充TH0的初始值就是256-96=160=0xA0。

因为P3.1在“#include<reg52.h>”已有定义为TXD，我们直接用即可。通过按K4来启动发送字节数据。

3.代码

#include <reg52.h> 
#include <function.h>//详见第六章第8讲
#include <timer.h>   //详见第八章第11讲
 
void TIM0_Mode2_Init()
{
    TMOD&=0xF0;   //清0低四位
    TMOD|=0x02;   //设置定时器0为工作模式2
    TH0 = 0xA0;   //计算出波特率9600
    TL0 = 0xA0;
    ET0 = 1;      //闭合定时器0中断的开关
    TR0 = 1;      //启动定时器0 
}
 
void main()
{  
    u8 key;
    LED_Init();        //初始化LED硬件模块
    KEY_Init();        //初始化按键模块
    EA = 1;            //闭合总中断开关
    TIM0_Mode2_Init(); //定时(1/9600)秒
    TR0 = 0;           //先关闭定时器
    while(1)
    {  
        key=KEY_Scan(0,1000);
        if(key==4)TR0 = 1;//开启定时器启动一次字节传输，按一次发送一次。    
    } 
}
 
void TIM0_IRQHandler()  interrupt 1   
{
    static u8 cnt=0,i,TXDBUF=65; //字符“A”的ASCII值为65
    cnt++;                       //cnt一直在1~10之间变化
  
    if(cnt==1)TXD=0;             //cnt变为1，发送起始位，这次的中断函数就执行完了，持续够(1/9600)秒之后，再次进入中断函数，然后就是进入发送数据字节的8位的任务
  
    if (cnt>=2 && cnt<=9)        //发送8位数据位，从低位开始引脚的变化为 1 0 0 0 0 0 1 0
    {
        TXD = TXDBUF & 0x01;     //“TXDBUF & 0x01”的表达式就是，要么等于1要么等于0，这样P3.1的引脚要么保持高电平，要么保持低电平
        TXDBUF >>= 1;   
    }
  
    if (cnt == 10)
    {  
        TXD = 1;     //发送停止位
        TR0 = 0;     //关闭定时器，结束一次字节传输
        cnt=0;
        i++;
        TXDBUF=65+i; //下次按按键发送的是 B C D E···     
    }
}

大家可能对中断函数里的内容感到艰涩难度，这里简单说明一下，我们按下K4启动了定时器，然后第一次进入中断函数时，做的任务就是拉低P3.1，然后这次的中断函数的任务就结束了，等过了(1/9600)秒之后，再次进入中断函数，上一次拉低P3.1的时间已经持续够(1/9600)秒了，这第二次的中断函数任务就是拉高P3.1，因为发送字符A这个字节的最低位为1，持续够(1/9600)秒进入第三次执行中断函数，拉低P3.1，第四，第五，第六，第七都是拉低P3.1发送0，以此类推，到第10次中断函数执行就是拉高P3.1发送停止位，关闭定时器结束一次字节的传输，要想再次发送需要按K4启动定时器，“TXDBUF=65+i;
”表示下次发送的是66这个数据，再下次就是发送67······

4.软件设置

在软件界面选择串口助手，选用字符格式显示，查看波特率是否为9600，最后点击“打开串口”。

串口通信2