单片机C51 - 串行通信原理及串口编程实验

一、两种通信方式概念

1.并行通信

传输原理：并行通信时数据的各个位同时传送，以字节为单位并行传输
优点：并行通信速度快，传输的数据宽度可以是1~128位，甚至更宽
缺点：并口上导线之间数据同步难处理，占用引脚资源多

2.串行通信

传输原理：串行通信的数据是一位一位地址进行传输的，在传输中每一位数据都占据一个固定的时间长度。
优点：串行通信传输线少，占用引脚资源少，成本低，适合远距离传送
缺点：速度相对较慢

二、串行通信方式

1.串行数据通信模式

单工通信：数据仅能从一台设备到另一台设备进行单一方向的传输。
半双工通信：数据可以从一台设备到另一台设备进行传输，也可以相反方向传输，但不能在同一时刻双向传输数据。
全双工通信：数据可以在同一时刻从一台设备到另一台设备进行传输，也可以进行相反方向的传输，即可以同时双向传输数据。

2.异步串行通信方式

异步通信是指数据是以字符为单位i进行传送的，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。异步通信时，数据是一帧一帧传送的，每帧数据包含有起始位（“0”）、数据位、奇偶校验位和停止位（“1”），每帧数据的传送靠起始位来同步。

3.同步串行通信方式

同步通信是指同步传输采用字符块的方式，字符与字符之间、字符内部的位之间都同步，减少了每个字符的控制和错误检测数据位，因而可以具有较高的传输速率。

三、串口编程实验

1、SCON寄存器工作方式

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
功能	SM0	SM1	SM2	REN	TB8	RB8	TI	RI

RI：接收中断标志位——接收结束时，会由硬件置1，向CPU发出中断请求。（要由软件复位）
TI：发送中断标志位——发送结束时，会由硬件置1，向CPU发出中断请求。要由软件复位）
TB8：用来存放发送的第9位。
RB8：用来存放接收的第9位。
REN：是串行接收允许位——0时：允许串行接收；1时：禁止串行接收

2、串行口的工作方式

SM0	SM1	方式	说明	波特率
0	0	0	移位寄存器	fosc/12
0	1	1	10位异步收发（8位数据）	可变
1	0	2	11位异步收发（9位数据）	fosc/64或fosc/32
1	1	3	11位异步收发（9位数据）	可变

3、PCON寄存器工作方式

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
功能	SMOD	-	-	-	-	-	-	-

PCON是没有位寻址的，也就是说不能直接操作SMOD要直接操作PCON寄存器。
SMOD：是波特率是否加倍的选择位。——0时：波特率不加倍；1时：波特率加倍。

4、代码实现

#include <reg51.h>  
#include <intrins.h>  
#include "array.h"  
#define uint unsigned int  
#define uchar unsigned char  
#define ulong unsigned long 

/*******************************************************************************
* 函数名         :UsartConfiguration()
* 函数功能		   :设置串口
* 输入           : 无
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/
void UsartConfiguration()
{
	SCON=0X50;			//设置为工作方式1
	TMOD=0X20;			//设置计数器工作方式2
	PCON=0X80;			//波特率加倍
	TH1=0XF3;			//计数器初始值设置，注意波特率是4800的
	TL1=0XF3;
	ES=1;				//打开接收中断
	EA=1;				//打开总中断
	TR1=1;				//打开计数器
}

void main()
{
	UsartConfiguration();
	while(1)
	{
	}
}


/*******************************************************************************
* 函数名         :Delay(unsigned int i)
* 函数功能		   : 延时函数
* 输入           : 无
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/
void Usart() interrupt 4
{
	unsigned char receiveData;

	receiveData=SBUF;	//出去接收到的数据
	RI = 0;				//清除接收中断标志位
	SBUF=receiveData;	//将接收到的数据放入到发送寄存器
	while(!TI);			//等待发送数据完成
	TI=0;				//清除发送完成标志位
}

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