单片机串口通信原理与实现

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

  • 前言
  • 一、串口是什么?
  • 二、单片机结构讲解
  • 2.1 串口发送
  • 2.2串口接收
  • 2.3 还差点什么?
  • 2.3.1控制寄存器
  • 2.3.1.1 配置方式
  • 2.3.1.1 波特率
  • 三、测试通信
  • 3.1 开发板接线
  • 3.2测试软件
  • 3.3参考程序
  • 3.4 测试结果
  • 3.5 发送字符串
  • 3.6 发送换行 加 \r\n
  • 四、接收测试
  • 4.1 查询接收
  • 4.1.2 测试结果
  • 4.1.3 其他错误结果分析
  • 4.2 中断接收
  • 4.2.1 分析
  • 4.2.2参考代码
  • 4.2.3 测试结果
  • 4.3 接收问答
  • 4.3.1 怎么收发?
  • 4.3.2 测试结果
  • 总结

  • 前言

    提示:这里可以添加本文要记录的大概内容:

    1. 单片机与单片机之间如何数据通信?
    1. 单片机与电脑之间如何数据通信?

  • 提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

    一、串口是什么?

    3分钟理解通信协议之串口UART到底是个啥?

    https://www.bilibili.com/video/BV1cQ4y1C7hj/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click

    2分钟!带你了解串口通信是个啥?

    https://www.bilibili.com/video/BV1Xz4y14795/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click

    超简单的一种通信,2分钟搞懂,串口通讯的工作原理!

    https://www.bilibili.com/video/BV1y34y147s5/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click







    二、单片机结构讲解

    2.1 串口发送

    SBUF='A';
    while(TI!=1);//等待发送完成
    SBUF='B';//发送新的数据
    while(TI!=1);
    
    

    2.2串口接收

    REN=1;
    while(RI!=1);//等待接收完成
    temp=SBUF;//读取数据
    RI=0;//清除标志位
    

    2.3 还差点什么?

    波特率?
    串口发送模式?异步串口通信模式,1个起始位,8个数据位,1个停止位

    2.3.1控制寄存器

    2.3.1.1 配置方式

    SM0=0;
    SM1=1;
    
    2.3.1.1 波特率


    TMOD=0X20;
    TL1=TH1=(256-3);
    

    三、测试通信

    目标:
    开发板+电脑

    3.1 开发板接线

    3.2测试软件



    打开软件成功

    代码如下(示例):

    
    

    3.3参考程序

    代码如下(示例):

    #include <reg51.h>
    
    void uart_init()
    {
    	SM0=0;
    	SM1=1;	
    	PCON=0; //SMOD=0
    	
    	TMOD=0X20;
    	TH1=TL1=256-3;
    	TR1=1;
    	
    	//REN=1;
    	
    	
    	
    	
    }
    
    void main()
    {
    	//出口初始化
    	uart_init();
    	
    	SBUF='A';
    	while(TI!=1);//等待发送完成
    	SBUF='B';//发送新的数据
    	while(TI!=1);
    
    
    	
    	while(1)
    	{
    		
    	}
    }
    

    3.4 测试结果


    3.5 发送字符串

    void string(unsigned char *p)
    {
    
    	while(*p!=0)
    	{
    			SBUF=*p;
    			while(TI!=1);//等待发送完成
    			TI=0;
    		    p++;
    	
    	}
    	
    }
    
    #include <reg51.h>
    unsigned char ta[]={"123你好?"};// 
    void uart_init()
    {
    	SM0=0;
    	SM1=1;	
    	PCON=0; //SMOD=0
    	
    	TMOD=0X20;
    	TH1=TL1=256-3;
    	TR1=1;
    	
    	//REN=1;
    			
    }
    
    void string(unsigned char *p)
    {
    
    	while(*p!=0)
    	{
    			SBUF=*p;
    			while(TI!=1);//等待发送完成
    			TI=0;
    		    p++;
    	
    	}
    	
    }
    
    void main()
    {
    	//出口初始化
    	uart_init();
    	
    	SBUF='A';
    	while(TI!=1);//等待发送完成
    	TI=0;
    	SBUF='B';//发送新的数据
    	while(TI!=1);
    	TI=0;
    	
    	string("单片机好玩吗?");
    	string(ta);
    
    
    	
    	while(1)
    	{
    		
    	}
    }
    

    3.6 发送换行 加 \r\n

    
    	unsigned char ta[]={"123你好?\r\n"};// 
    	string("单片机好玩吗?\r\n");
    	string(ta);
    

    四、接收测试

    4.1 查询接收

    void main()
    {
        ...
        REN=1;//使能接收
    	while(1)
    	{
    		
    		while(RI!=1);//等待接收完成
    		temp=SBUF;//读取数据
    		P1=temp;
    		RI=0;//清除标志位
    	}
    }
    
    

    如果电脑发送 A ->0100 0001 >P2=0100 0001
    看对应的LED是否是这个?
    完整参考程序

    #include <reg51.h>
    unsigned char ta[]={"123你好?\r\n"};//
    unsigned char temp=0;
    void uart_init()
    {
    	SM0=0;
    	SM1=1;	
    	PCON=0; //SMOD=0
    	
    	TMOD=0X20;
    	TH1=TL1=256-3;
    	TR1=1;
    	
    	REN=1;
    			
    }
    
    void string(unsigned char *p)
    {
    
    	while(*p!=0)
    	{
    			SBUF=*p;
    			while(TI!=1);//等待发送完成
    			TI=0;
    		    p++;
    	
    	}
    	
    }
    
    void main()
    {
    	//出口初始化
    	uart_init();
    	
    	SBUF='A';
    	while(TI!=1);//等待发送完成
    	TI=0;
    	SBUF='B';//发送新的数据
    	while(TI!=1);
    	TI=0;
    	
    	string("单片机好玩吗?\r\n");
    	string(ta);
    
    
    	
    	while(1)
    	{
    		
    		while(RI!=1);//等待接收完成
    		temp=SBUF;//读取数据
    		P2=temp;
    		RI=0;//清除标志位
    	}
    }
    
    

    4.1.2 测试结果

    4.1.3 其他错误结果分析


    4.2 中断接收

    4.2.1 分析

    目标不变
    如果电脑发送 B ->0100 0010 >P2=0100 0010
    看对应的LED是否是这个?

    4.2.2参考代码

    void main()
    {
    	ES=1;//串口分开关
    	EA=1;//总开关
    	//PS=1;
    	while(1)
    	{
    	}
    }
    
    void uart()interrupt 4
    {
    	temp=SBUF;
    	P2=temp;
    	RI=0;
    	
    
    }
    

    4.2.3 测试结果

    4.3 接收问答

    4.3.1 怎么收发?

    串口助手->(点亮一盏灯)-> 亮灯->灯已经点亮

    接收数据 放到数组里面

    
    unsigned char ta[]="点亮一盏灯";
    unsigned char ta_temp[];
    
    void main()
    {
    	ES=1;//串口分开关
    	EA=1;//总开关
    	//PS=1;
    	while(1)
    	{
    		// 判断 字符串  ta 与ta_temp 是否相等
    		if(flag_rx==1)
    		{
    			if(strcmp(ta_temp,"点亮一盏灯")==0)//比对接收的字符是否为  点亮一盏灯
    			{
    				P2=0XFE;
    			}
    
    		}
    	}
    }
    
    void uart()interrupt 4
    {
    	temp=SBUF;
    	ta_temp[i]=temp;
    	RI=0;
    	i++;
    	if(temp=='\n')
    	{
    		flag_rx=1;
    		i=0;
    	}
    	
    
    }
    

    完整代码

    #include <reg51.h>
    #include "string.h" 
    unsigned char ta[]={"123你好?\r\n"};//
    unsigned char ta_temp[10];
    unsigned char temp=0,i=0;
    bit flag_rx=0;
    
    void uart_init()
    {
    	SM0=0;
    	SM1=1;	
    	PCON=0; //SMOD=0
    	
    	TMOD=0X20;
    	TH1=TL1=256-3;
    	TR1=1;
    	
    	REN=1;
    			
    }
    
    void string(unsigned char *p)
    {
    
    	while(*p!=0)
    	{
    			SBUF=*p;
    			while(TI!=1);//等待发送完成
    			TI=0;
    		    p++;
    	
    	}
    	
    }
    
    void main()
    {
    	//出口初始化
    	uart_init();
    	
    	SBUF='A';
    	while(TI!=1);//等待发送完成
    	TI=0;
    	SBUF='B';//发送新的数据
    	while(TI!=1);
    	TI=0;
    	
    	string("单片机好玩吗?\r\n");
    	string(ta);
    
    	ES=1;//串口分开关
    	EA=1;//总开关
    	
    	while(1)
    	{
    		
    //		while(RI!=1);//等待接收完成
    //		temp=SBUF;//读取数据
    //		P2=temp;
    //		RI=0;//清除标志位
    		
    				// 判断 字符串  ta 与ta_temp 是否相等
    		if(flag_rx==1)
    		{
    			if(strcmp(ta_temp,"A\r\n")==0)//比对接收的字符是否为  点亮一盏灯
    			{
    				P2=0XFE;
    			}
    			flag_rx=0;
    			//P2=0X00;
    			string(ta_temp);
    			
    		}
    	}
    }
    
    void uart()interrupt 4
    {
    	if(RI==1)
    	{
    		temp=SBUF;
    		ta_temp[i]=temp;
    		RI=0;
    		i++;
    		if(temp=='\n')
    		{
    			flag_rx=1;
    			i=0;
    			temp=0;
    		}
    	}
    	if(TI==1)
    	{
    	
    	}
    	
    	
    	
    
    }
    
    

    4.3.2 测试结果

    总结

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