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串口通信入门

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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

10.1.png

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”。

10.01.png


不断地间隔按K4,就会看到电脑端显示出单片机发送过来的字符数据

10.02.png


本文固定URL:https://www.dotcpp.com/course/385

下一课:简洁式串口通信
第一章 单片机入门
第二章 LED
第三章 蜂鸣器
第四章 数码管
第五章 独立按键
第六章 多文件编程
第七章 外部中断
第八章 定时器
第九章 舵机与超声波模块
第十章 串口通信
第十一章 1602液晶屏
第十二章 IIC通信
第十三章 红外遥控与温度传感器
第十四章 AD与DA
第十五章 混合例程
第十六章 完结
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