
51单片机串行通信的原理解析
2023-12-02 11:11:13
晨欣小编
串行通信是通过一个接线(通常是一个线或一对线)进行数据传输的一种通信方式。51单片机(AT89C51等)支持串行通信,通常通过串行口(Serial Port)进行实现。以下是51单片机串行通信的原理解析:
串行通信的基本原理:
串行通信是一种比并行通信更简单的通信方式,其中数据比特按照顺序一个接一个地传输。在串行通信中,数据以比特的形式按照时间顺序进行传输,而在并行通信中,数据的各个比特同时传输。
51单片机串行通信的主要组成部分:
串行口(Serial Port): 51单片机通常配有一个串行口,用于串行通信。这个串行口通常被称为UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)。
串行通信线: 串行通信线包括数据线(TXD,发送数据)、接收线(RXD,接收数据)、地线(GND)和可能的控制线(如RTS和CTS)。TXD和RXD线分别用于单片机的发送和接收数据。
波特率: 波特率是衡量串行通信速度的单位,表示每秒传输的比特数。在串行通信中,发送方和接收方必须使用相同的波特率,以确保正确的数据传输。
工作流程:
配置波特率: 在51单片机中,首先需要配置波特率,即设置UART的控制寄存器,以便通信的双方在相同的速率下进行数据传输。
发送数据: 当单片机需要发送数据时,数据被加载到UART的发送缓冲器中。串行口将数据以比特的形式发送,依次通过TXD线传输。
接收数据: 当单片机需要接收数据时,UART将接收到的比特组装成完整的字节,并存储在接收缓冲器中。接收到的数据可以被单片机后续的程序处理。
通信协议: 在串行通信中,发送和接收的双方必须按照一定的通信协议进行交互。通常,串行通信采用异步通信方式,包括起始位、数据位、校验位和停止位。
通信协议的基本元素:
起始位(Start Bit): 表示数据开始的信号,通常是一个低电平。
数据位(Data Bits): 表示实际的数据比特,可以是5、6、7或8位。
校验位(Parity Bit): 用于错误检测,可以是奇校验、偶校验或不校验。
停止位(Stop Bit): 表示数据传输结束的信号,通常是一个高电平。
示例代码:
下面是一个简单的51单片机串行通信的示例代码(使用C语言和Keil编译器):
cCopy code#include <reg52.h>void main() { TMOD = 0x20; // 设置计时器1为模式2,8位自动重装 TH1 = 0xFD; // 波特率9600,具体数值需根据实际情况计算 TL1 = 0xFD; PCON = 0x00; // 波特率不加倍 TR1 = 1; // 启动定时器1 // 初始化串行口 SCON = 0x50; // 串行口工作在模式1,允许接收 ES = 1; // 启用串行口中断 EA = 1; // 允许全局中断 while(1) { // 在这里添加需要执行的程序 } }// 串行口中断服务程序void serialInterrupt() interrupt 4 { if (TI) { TI = 0; // 发送完毕清零 } if (RI) { RI =