51单片机串口通信详解及实例

串口通信

1、通信的基本概念

2、 51单片机串口介绍

2.1、串口通信简介

串口通信（serial communication）是指外设和计算机间通过数据信号线、地线等按位进行传输数据的一种通信方式，属于串行通信方式。
接口标准：常用RS-232和RS-485
RS-232C有一种9针的非标准连接器口，简称DB9。串口通信使用的大多都是DB9接口。在串口通信中，通常我们只使用2、3、5三个管脚，即TXD,RXD,SGND。

2.2、串口内部结构

内部结构解读。
sbuf数据缓冲区。

2.3、串口通信寄存器

SCON

PCON

2.4、串口工作方式

方式一的工作原理

3、串口使用方法

3.1、硬件

1、电平：51单片机使用的是TTL电平，即以高低电平表示逻辑状态。RS-232是用正负电压来表示逻辑状态。
所以使用电平转换芯片MAX232。
2、总线：3个，串口数据收发线交叉连接，计算机的TXD要对应单片机的RXD，计算机的RXD要对应单片机的TXD，并且共GND。

3.2、通信协议RS232

RS232遵循96-N-8-1格式。
“96”表示的是通信波特率为9600。串口通信中通常使用的是异步串口通信，即没有时钟线，所以两个设备要通信，必须要保持一致的波特率。
“N”表示的是无校验位，由于串口通信相对更容易受到外部干扰导致传输数据出现偏差，可以在传输过程加上校验位来解决这个问题。
“8”表示的是数据位数为8位。
“1”表示的是1位停止位，串口通讯的一个数据包从起始信号开始，直到停止信号结束。

3.3、串口初始化

串口初始化需要几个寄存器，分别是哪些。
1、确定T1的工作方式（TMOD寄存器）为什么需要确定T1的工作方式。也就是方式二，8位自动重载定时/计数器。

TMOD |= 0X20;  //高四位是T1

2、确定串口工作方式（SCON寄存器） SCON寄存器的各位要记住，电源控制寄存器PCON，波特率倍频的选择。以方式一工作

SCON = 0X50;
PCON = 0X80;

3、计算T1的初值（设定波特率），装载TH1、TL1。学会如何计算波特率

TH1 = ;
TL1 = ;

4、启动T1（TCON中的TR1位）

TR1 = 1;

5、如果使用中断，需开启串口中断控制位（IE寄存器）

EA = 1;
ES = 1;

4、硬件设计

5、 软件设计

6、拓展 串口的通信，一般是检测通信模块是否正常。主机向板子发送数据，然后观察接收到的数据（智慧灌溉的检测，水模块。机器人检测通信模块）。

7、面试问题

1、什么是异步传输和同步传输？不会
2、UART、IIC、SPI对比的优缺点？不会

UART特点：
1、 有三根线：RX、TX、GND
2、 发送数据8位数为一个字节发送
3、 发送数据时，前后都要设置密语。

IIC
1、 要开始通信，首先要发送起始条件
2、 要结束通信，要发送一个停止条件
3、 通信时，不希望其他主机进来打断我，我就不发送停止条件，可以多次发送起始条件完成多段通信，避免其他主机把总线抢走。

SPI
1、 通信速率高，可达几兆至几十兆
2、 有时钟线同步，总线出错率低
3、 可以一对多，一主多从
4、 缺点：不同的机从需要不同的片选线。

UART串口
1、Usart和uart的区别？
Uart（通用异步收发器）:什么是uart,uart的特点。
Usart（通用异步同步收发器）:
2、uart优缺点：
3、要配置什么参数（初始化）？
1、定时器设置位方式2 即8位自动重装载模式。
2、配置SCON寄存器，PCON电源控制寄存器
3、TH、TL装载波特率
4、打开中断
5、打开定时器控制位TCON 。
4、传输速率？不会
5、时序？时序是什么？
6、串口如何接收不定长数据？不会
7、软件怎么实现自动波特率检测？不会
8、怎么传输浮点数？
9、RX为什么要上拉？