【STC89C51单片机】串口通信

串口简介

STC89C51RC/RD+系列单片机内部集成有一个功能很强的全双工串行通信口，与传统8051单片机的串口完全兼容。设有2个互相独立的接收、发送缓冲器，可以同时发送和接收数据。发送缓冲器只能写入而不能读出，接收缓冲器只能读出而不能写入，，因而两个缓冲器可以共用一个地址码(99H)。两个缓冲器统称串行通信特殊功能存器SBUF

1. 串口接线方式

2. 通信过程

输入/输出数据缓冲器都叫做SBUF, 都用99H地址码，但是是两个独立的8位寄存器
代码体现为： 想要接收数据 char data = SBUF 想要发送数据 SBUF = data
UART是异步串行接口，通信双方使用时钟不同，因为双方硬件配置不同，但是需要约定通信速度，叫做波特率

相关寄存器

1. SBUF（Serial Buffer Register）

发送数据：写数据到SBUF，数据会从TXD引脚发送出去。
接收数据：当接收到的数据存储在SBUF，可以从SBUF读取数据。

2. SCON（Serial Control Register）

SCON寄存器用于控制串口的工作方式和状态。其位定义如下：

• SM0, SM1：选择串口的工作模式（Mode）
• 0 0：模式0，移位寄存器方式，波特率为定时器频率/12
• 0 1：模式1，8位UART，波特率可变
• 1 0：模式2，9位UART，波特率为定时器频率/32或/64
• 1 1：模式3，9位UART，波特率可变
• REN：允许接收（Receiver Enable）
• TB8：在模式2或3中使用的第9位发送数据
• RB8：在模式2或3中使用的第9位接收数据
• TI：发送中断标志（Transmit Interrupt Flag）
• RI：接收中断标志（Receive Interrupt Flag）

3. PCON（Power Control Register）

PCON寄存器的SMOD位用于控制串口波特率加倍：

• SMOD：当设为1时，串口波特率加倍。

4. TCON（Timer Control Register）

TCON寄存器中的位用于控制定时器/计数器的启动和中断。它们在串口通信中的作用主要是用于定时器的控制。

5. 串口波特率

波特率（Baud Rate）是串行通信中的一个重要参数，它定义了每秒钟传输的比特数。80C51的串口波特率可以通过定时器1的溢出率来控制。
波特率公式：

模式1和模式3

$\text{波特率}=\frac{2^{SMOD}}{32}\times \left(\frac{\text{晶振频率}}{12\times (256-TH1)}\right)$
其中，SMOD为PCON寄存器中的波特率加倍位，TH1为定时器1的高字节。

代码示例

发送数据：

void serial_send(char data) {
    SBUF = data;   // 将数据写入SBUF寄存器
    while (!TI);   // 等待发送完成
    TI = 0;        // 清除发送中断标志
}

接收数据

char serial_receive() {
    while (!RI);   // 等待接收完成
    RI = 0;        // 清除接收中断标志
    return SBUF;   // 读取接收的数据
}

相关寄存器配置**

void UartInit(void)     
{
	//9600bps@11.0592MHz
	AUXR = 0x01;
	SCON = 0x50; //配置串口工作方式1，REN使能接收
	TMOD &= 0x0F;
	TMOD |= 0x20;//定时器1工作方式位8位自动重装  
	TH1 = 0xFD;
	TL1 = 0xFD;//9600波特率的初值
	TR1 = 1;//启动定时器 
	EA = 1;//开启总中断
	ES = 1;//开启串口中断
}

完整代码

#include "reg52.h"
sfr AUXR = 0x8e;

void UartInit(void)     
{
	//9600bps@11.0592MHz
	AUXR = 0x01;
	SCON = 0x50; //配置串口工作方式1，REN使能接收
	TMOD &= 0x0F;
	TMOD |= 0x20;//定时器1工作方式位8位自动重装  
	TH1 = 0xFD;
	TL1 = 0xFD;//9600波特率的初值
	TR1 = 1;//启动定时器 
	EA = 1;//开启总中断
	ES = 1;//开启串口中断
}
//发送数据
void serial_send(char data_mes) {
    SBUF = data_mes;   // 将数据写入SBUF寄存器
    while (!TI);   // 等待发送完成
    TI = 0;        // 清除发送中断标志
}
//接收数据
char serial_receive() {
    while (!RI);   // 等待接收完成
    RI = 0;        // 清除接收中断标志
    return SBUF;   // 读取接收的数据
}

void serial_string(char* p) {
	
	while(*p != '\0'){
		serial_send(*p);
		p++;
	}
	
}

void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	i = 43;
	j = 6;
	k = 203;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void main()
{
	UartInit();
	while(1){
		Delay1000ms();
		serial_string("hello word\r\n");
		
	}
}