第25、26课--51单片机串口知识详解
51单片机串口基础知识
的RXD应该连接设备2的TXD，而设备1的TXD应该连接设备2的
RXD;GND为设备的工地引脚。
所以上面的公头和母头的RXD和TXD的顺序才会颠倒。
RS232有DB8(8脚)和DB25两中(25脚)两种。
单片机串行口输入输出都为TTL电平，所以需要转为RS-232
当然了，如果每次拿到一根串口线都要拿个万用表来测测它是直连的还是
交叉的岂不是很麻烦，教你一个轻松辨别的好方法，那就是：两头母口是交
叉，一公一母是直连。(两头都是公口的串口线好像很少)
用万用表测一下，如果2和2通，3和3通则为直连串口线;如果2和3
通，3和2通则为交叉串口，万用表的探针插不进去怎幺测?那就
截一小段焊锡丝(我也曾考虑过用金属丝，可是金属丝太细了，我们不能保证
它能够跟母口中的金属部分完好接触，焊锡丝粗一点，是可以跟母口内的金
属很好地接触的)，然后把万用表探针接触焊锡丝来测试即可。
51单片机串口基础知识
1.RS-232端(DB9母头/孔型)引脚定义
引脚序号2351、4、67、8
信号定义TXDRXD地内部相连内部相连
注：该口可直接插入计算机的COM口
2.RS-232端(DB9公头/针型)引脚定义
引脚序号2351、4、67、8
信号定义RXDTXD地内部相连内部相连
注：该口可接与计算机通讯的设备
问题1：何时用交叉，何时用直连?
标准串口引脚2是RX，引脚3是TX，(即九针串口的2号引脚连接的是主
控芯片的RXD引脚，3号引脚连接的是主控芯片的TXD引脚)，如果单片机
开发板的串口和电脑串口都是标准串口，则俩串口应该用交叉线连接。但现
51单片机串口通信
51单片机串口通信51单片机串口通信（转载）2009-03-03 18:22一、串口通信原理串口通讯对单片机而言意义重大，不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端，而且也能实现计算机对单片机的控制。
由于其所需电缆线少，接线简单，所以在较远距离传输中，得到了广泛的运用。
串口通信的工作原理请同学们参看教科书。
以下对串口通信中一些需要同学们注意的地方作一点说明：1、波特率选择波特率（Boud Rate）就是在串口通信中每秒能够发送的位数（bits/second）。
MSC- 51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。
其中，模式0和模式2波特率计算很简单，请同学们参看教科书；模式1和模式3的波特率选择相同，故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。
在串行端口工作于模式1，其波特率将由计时/计数器1来产生，通常设置定时器工作于模式2（自动再加模式）。
在此模式下波特率计算公式为：波特率=（1+SMOD）*晶振频率/（384*（256-TH1））其中，SMOD——寄存器PCON的第7位，称为波特率倍增位；TH1——定时器的重载值。
在选择波特率的时候需要考虑两点：首先，系统需要的通信速率。
这要根据系统的运作特点，确定通信的频率范围。
然后考虑通信时钟误差。
使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。
为了通信的稳定，我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。
下面举例说明波特率选择过程：假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下，晶振频率为12MHz，设置SMOD=1（即波特率倍增）。
则TH1=256-62500/波特率根据波特率取值表，我们知道可以选取的波特率有：1200，2400，4800，9600，19200。
列计数器重载值，通信误差如下表：因此，在通信中，最好选用波特率为1200，2400，4800中的一个。
2、通信协议的使用通信协议是通信设备在通信前的约定。
单片机、计算机有了协议这种约定，通信双方才能明白对方的意图，以进行下一步动作。
51单片机教程：单片机串行口介绍
51单片机教程：单片机串行口介绍
串行口是单片机与外界进行信息交换的工具。
8051 单片机的通信方式有两种：
并行通信:数据的各位同时发送或接收。
串行通信:数据一位一位次序发送或接收。
参看下图：
串行通信的方式：
异步通信：它用一个起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束。
其每帧的格式如下：
在一帧格式中，先是一个起始位0，然后是8 个数据位，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（能省略），最后是停止位1。
用这种格式表示字符，则字符能一个接一个地传送。
在异步通信中，CPU 与外设之间必须有两项规定，即字符格式和波特率。
字符格式的规定是双方能够在对同一种0 和1 的串理解成同一种意义。
原则上字符格式能由通信的双方自由制定，但从通用、方便的角度出发，一般还是使用一些标准为好，如采用ASCII 标准。
波特率即数据传送的速率，其定义是每秒钟传送的二进制数的位数。
例如，数据传送的速率是120 字符/s，而每个字符如上述规定包含10 数位，则传送波特率为1200 波特。
同步通信：在同步通信中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，占用了时间；所以在数据块传递时，为了提高速度，常去掉这些标志，采用同步传送。
由于数据块传递开始要用同步字符来指示，同时要求由时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件较复杂。
51单片机串口通信(相关例程)
51单片机串口通信(相关例程) 51单片机串口通信(相关例程)一、简介51单片机是一种常用的微控制器，它具有体积小、功耗低、易于编程等特点，被广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。
串口通信是51单片机的常见应用之一，通过串口通信，可以使单片机与其他外部设备进行数据交互和通信。
本文将介绍51单片机串口通信的相关例程，并提供一些实用的编程代码。
二、串口通信基础知识1. 串口通信原理串口通信是通过串行数据传输的方式，在数据传输过程中，将信息分为一个个字节进行传输。
在51单片机中，常用的串口通信标准包括RS232、RS485等。
其中，RS232是一种常用的串口标准，具有常见的DB-9或DB-25连接器。
2. 串口通信参数在进行串口通信时，需要设置一些参数，如波特率、数据位、停止位和校验位等。
波特率表示在单位时间内传输的比特数，常见的波特率有9600、115200等。
数据位表示每个数据字节中的位数，一般为8位。
停止位表示停止数据传输的时间，常用的停止位有1位和2位。
校验位用于数据传输的错误检测和纠正。
三、串口通信例程介绍下面是几个常见的51单片机串口通信的例程，提供给读者参考和学习：1. 串口发送数据```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_SendChar(unsigned char dat){SBUF = dat; // 发送数据while (!TI); // 等待发送完成TI = 0; // 清除发送完成标志}void main(){UART_Init(); // 初始化串口while (1){UART_SendChar('A'); // 发送字母A}}```2. 串口接收数据```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_Recv(){unsigned char dat;if (RI) // 检测是否接收到数据{dat = SBUF; // 读取接收到的数据 RI = 0; // 清除接收中断标志// 处理接收到的数据}}void main(){UART_Init(); // 初始化串口EA = 1; // 允许中断ES = 1; // 允许串口中断while (1)// 主循环处理其他任务}}```3. 串口发送字符串```C#include <reg51.h>void UART_Init(){TMOD = 0x20; // 设置计数器1为工作方式2(8位自动重装) TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600SCON = 0x50; // 设置串口工作方式1，允许串行接收TR1 = 1; // 启动计数器1}void UART_SendString(unsigned char *str){while (*str != '\0')SBUF = *str; // 逐个发送字符while (!TI); // 等待发送完成TI = 0; // 清除发送完成标志str++; // 指针指向下一个字符}}void main(){UART_Init(); // 初始化串口while (1){UART_SendString("Hello, World!"); // 发送字符串}}```四、总结本文介绍了51单片机串口通信的基础知识和相关编程例程，包括串口发送数据、串口接收数据和串口发送字符串。
51单片机教程详细解析
51单片机教程详细解析
51单片机是一种非常常见的微控制器，其被广泛应用于各种电子设备中。
在学习和使用51单片机之前，了解其基本知识和功能非常重要。
本篇文章将详细解析51单片机的教程，旨在帮助读者初步掌握51单片机的相关知识。
一、51单片机的概述
51单片机是一款由Intel公司开发的8位微控制器。
它具有强大的数据处理能力和丰富的外设接口，可广泛应用于电子产品、工业控制、机械设备等领域。
51单片机的核心是一个8位的CPU，具有4K~64K的程序存储器和128B~8KB的数据存储器。
二、51单片机的基本外设
51单片机的基本外设包括GPIO口、串口、定时器、中断等。
GPIO口用于将单片机与外部器件进行通信，如LED灯、按键等；串口用于与上位机通信，如PC机、显示屏等；定时器用于计时和延时操作，中断用于处理紧急事件。
三、51单片机的编程语言
四、51单片机的编程工具
五、51单片机的应用实例
六、51单片机的学习方法
学习51单片机最重要的是实践，通过实际动手操作，才能更好地理解和掌握单片机的各种功能。
建议初学者从简单的实验开始，逐步加深对51单片机的了解和应用。
总结：
本篇文章详细解析了51单片机的教程，包括其概述、基本外设、编
程语言、编程工具、应用实例和学习方法等方面的内容。
通过学习本教程，读者可以初步了解和掌握51单片机的相关知识，为后续深入学习和应用
打下基础。
51单片机知识点总结
51单片机知识点总结51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统开发的微处理器。
它具备低功耗、易编程、高集成度等优势，被广泛应用于各种领域，如电子产品、通信、汽车等。
本文将对51单片机的相关知识点进行总结，供读者参考。
1. 51单片机概述51单片机是由Intel公司于1980年推出的，它的名称来源于其内部的8位数据总线宽度，即51（5位地址总线和8位数据总线）。
它具备一定的计算能力和I/O接口，可通过编程实现各种功能。
2. 51单片机基本结构51单片机的基本结构包括CPU核心、内存、I/O接口、定时器/计数器、串口等。
CPU核心负责指令执行和数据处理，内存用于存储程序和数据，I/O接口用于与外部设备进行数据交互，定时器/计数器用于产生精确的时间延迟，串口用于与其他设备进行通信。
3. 51单片机的存储器51单片机的存储器包括ROM、RAM和特殊功能寄存器。
ROM用于存储程序代码，RAM用于存储数据。
特殊功能寄存器是一种特殊用途的寄存器，用于访问和控制单片机的各种功能。
4. 51单片机的指令系统51单片机的指令由操作码和操作数组成。
操作码表示要执行的操作类型，操作数表示操作的目标。
常见的指令包括数据传输指令、算术运算指令、逻辑运算指令、控制转移指令等。
5. 51单片机的I/O编程51单片机通过I/O接口与外部设备进行数据交互。
I/O编程涉及到输入输出口的初始化、数据传输、中断处理等。
通过编程控制I/O口状态，可以实现数据的输入和输出。
6. 51单片机的定时器/计数器51单片机内置了多个定时器/计数器，用于产生精确的时间延迟和计数功能。
定时器/计数器可以用于产生定时中断、测量外部信号的频率和脉宽等。
7. 51单片机的串口通信51单片机通过串口与其他设备进行通信。
串口通信涉及到波特率设置、数据传输、中断处理等。
通过串口通信，可以实现单片机与计算机、传感器等设备的数据交互。
8. 51单片机的中断系统51单片机内置了中断系统，用于处理外部事件和优先级。
51单片机--串口通信
51单⽚机--串⼝通信基本介绍串⼝是⼀种应⽤⼗分⼴泛的通讯接⼝，串⼝成本低、容易使⽤、通信线路简单，可实现两个设备的互相通信。
单⽚机的串⼝可以使单⽚机与单⽚机、单⽚机与电脑、单⽚机与各式各样的模块互相通信，极⼤的扩展了单⽚机的应⽤范围，增强了单⽚机系统的硬件实⼒。
51单⽚机内部⾃带UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通⽤异步收发器），可实现单⽚机的串⼝通信。
基本接线简单双向串⼝通信有两根通信线（发送端TXD和接收端RXD）TXD与RXD要交叉连接当只需单向的数据传输时，可以直接⼀根通信线当电平标准不⼀致时，需要加电平转换芯⽚电平标准电平标准是数据1和数据0的表达⽅式，是传输线缆中⼈为规定的电压与数据的对应关系，串⼝常⽤的电平标准有如下三种：TTL电平：+5V表⽰1，0V表⽰0RS232电平：-3-15V表⽰1，+3+15V表⽰0RS485电平：两线压差+2+6V表⽰1，-2-6V表⽰0（差分信号）常见通信接⼝⽐较名称引脚定义通信⽅式特点UART TXD、RXD全双⼯、异步点对点通信I²C SCL、SDA半双⼯、同步可挂载多个设备SPI SCLK、MOSI、MISO、CS全双⼯、同步可挂载多个设备1-Wire DQ半双⼯、异步可挂载多个设备51单⽚机的UARTSTC89C52有1个UARTSTC89C52的UART有四种⼯作模式：模式0：同步移位寄存器模式1：8位UART，波特率可变（常⽤）模式2：9位UART，波特率固定模式3：9位UART，波特率可变串⼝模式图SBUF：串⼝数据缓存寄存器，物理上是两个独⽴的寄存器，但占⽤相同的地址。
写操作时，写⼊的是发送寄存器，读操作时，读出的是接收寄存器串⼝和中断系统串⼝相关寄存器SCON配置SCON:串⾏控制寄存器，可位寻址，⽤于选择串⾏通信的⼯作⽅式和某些控制功能。
SM0,SM1按下列组合确定串⾏⼝的⼯作⽅式：我们⼀般选择⽅式1，所以SM0=0，SM1=1.REN：1则启动串⾏接收器RXD，开始接收信息，0为禁⽌接收，我们先设置为1。
51单片机串口通信原理
51单片机串口通信原理详解1. 引言串口（Serial Port）是一种常用于计算机与外部设备之间进行数据传输的接口，它是一种逐位传输的方式。
51单片机是一种非常常用的单片机，串口通信是其重要的通信方式之一。
本文将详细解释51单片机串口通信的基本原理，包括串口通信的定义、硬件连接示意图、通信协议、数据传输过程以及数据接收处理等方面的内容。
2. 串口通信定义串口通信是一种通过串行通路进行数据传输的通信方式。
它是一种点对点的通信协议，即通信的两端通过共享数据线进行数据交换。
3. 硬件连接示意图完成串口通信，需要将单片机与外部设备进行连接。
下图是一个常见的串口通信连接示意图：___| |TXD <-|---|---> RXD| |RXD <-|---|---> TXD|___|单片机外部设备通常，单片机的TXD引脚连接到外部设备的RXD引脚，而单片机的RXD引脚连接到外部设备的TXD引脚。
4. 串口通信协议串口通信需要明确一种通信协议，以规定数据的传输格式和相关参数。
在51单片机中，常用的串口通信协议有UART（Universal Asynchronous ReceiverTransmitter）和USART（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）。
UART是指不使用时钟信号而直接利用起始位、数据位和停止位来传输数据的协议，属于异步通信。
USART是指同步和异步传输都能实现的通信协议。
5. 数据传输过程串口通信的数据传输过程可以分为发送和接收两个部分。
5.1 发送数据发送数据的步骤如下：1.配置串口通信参数，包括波特率、数据位、停止位和校验位等。
2.将要发送的数据存放在发送缓冲区中。
3.设置发送开始标志位。
4.如果发送缓冲区为空，则等待直到缓冲区不为空。
5.将发送缓冲区中的数据通过串口发送出去。
6.等待发送完成。
单片机 第6章 MCS-51单片机的串行口
单片机第6章 MCS-51单片机的串行口在单片机的世界里，MCS-51 单片机的串行口是一个非常重要的组成部分。
它就像是单片机与外部世界进行信息交流的一条特殊通道，让单片机能够与其他设备高效地交换数据。
首先，咱们来了解一下串行通信的基本概念。
简单来说，串行通信就是数据一位一位地按顺序传送。
相比于并行通信，它的数据线数量少，所以硬件成本低，而且适合远距离传输。
MCS-51 单片机的串行口正是为了实现这种串行通信而设计的。
MCS-51 单片机的串行口有四种工作方式，这就像是它具备的四种不同的“技能”。
方式 0 是同步移位寄存器方式。
在这种方式下，数据以 8 位为一帧，低位在前，高位在后，没有起始位和停止位。
它主要用于扩展并行输入或输出口，使用起来比较简单直接。
方式 1 是 8 位异步通信方式。
这是最常用的一种方式，有一个起始位，8 个数据位和一个停止位。
波特率可以由定时器 1 来设置，灵活性比较高。
方式 2 和方式 3 则是 9 位异步通信方式。
它们比方式 1 多了一个第9 位数据位，可以用于多机通信中的地址/数据标识位。
接下来，咱们看看串行口的控制寄存器。
SCON 寄存器就像是串行口的“指挥官”，它决定了串行口的工作方式、接收和发送的状态等。
比如说，通过设置SM0 和SM1 这两位，可以选择串行口的工作方式；而通过 RI 和 TI 这两位，可以知道接收和发送是否完成。
还有一个重要的寄存器是 PCON。
它里面的最高位 SMOD 可以用来控制波特率是否加倍。
再来说说波特率。
波特率就是串行通信的速度，就好比我们说话的快慢。
MCS-51 单片机串行口的波特率可以通过多种方式来设定。
在方式 0 时，波特率是固定的；在方式 1 和方式 3 时，可以通过定时器 1的溢出率来计算波特率；而在方式 2 时，波特率是固定的，由晶振频率和 SMOD 位共同决定。
在实际应用中，MCS-51 单片机的串行口用途广泛。
比如可以实现单片机与计算机之间的通信，让我们能够通过计算机来控制单片机或者读取单片机的数据；还可以用于多个单片机之间的通信，组成一个小小的网络，协同完成复杂的任务。
MCS-51单片机的串行口及控制寄存器
位序
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
位符
smod
/
/
/
GF1
Hale Waihona Puke GF0PDIDL
号
PD和IDL：是CHMOS单片机用于进入低功耗方式的控制位，在第 2章中已介绍过这两位的应用。
GF1和GF0：用户使用的一般标志位。
smod：串行口波特率倍增位，当smod=1时，串行口波特率增加 1倍。系统复位时，smod=0。
位地 址
位符 号
0AFH 0AEH 0ADH 0ACH 0ABH 0AAH 0A9H 0A8 H
EA
/
/
ES
ET1
EX1
ET1 EX0
其中与串行口有关的是ES位。当ES=0时，禁止串行口的中断； 当ES=1时，表示允许串行口中断。EX0、ET0、EX1、ET1分别表示 对外中断0、定时器/计数器0、外中断1、定时器/计数器1个中断 源的中断允许控制，EA是中断总允许控制位，详见本书第5章介绍。
PCON寄存器的B6、B5、B4位未定义。
3. 中断允许寄存器IE
中断允许寄存器IE，是MCS-51单片机中实现是否开放某 中断源中断的控制寄存器，在第5章中已做过介绍。IE寄存 器 是 可 寻 址 的 寄 存 器 ， 其 字 节 地 址 为 0 A8H， 位 地 址 由 0A8H～0AFH，IE寄存器各位定义如下：
0BBH PT1
0BAH PX1
0B9H PT0
0B8H
PX0
其中与串行口有关的是PS位，当PS=0时，表示串行口中断处于 低优先级别；当PS=1时，表示串行口中断处于高优先级别。PX0、 PT0、PX1、PT1分别控制外中断0、定时器/计数器0、外中断1、定 时器/计数器1中断源的中断优先级别，详见本书第5章介绍。
51单片机的串口
发送
门电路
T线
发送控制器
口
同 步 串行口中断
时
≥1
TI RI
钟
接收控制器
控 制 寄 存 器
(98H)
接收 SBUF
输入移位寄存器
RXD(P3.0)
(99H)
51单片机串行口结构框图
1. 51单片机串口结构
➢ 有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF（属于特殊功能 寄存器），可同时发送、接收数据。
2. 51单片机串口相关寄存器
① SM0 SM1 —— 串行口工作方式选择位
SM0 SM1 工作方式
00
0
01
1
10
2
11
3
功能说明 同步移位寄存器输入/输出,波特率固定为fosc/12 8位UART；波特率可变(TI溢出率/n，n=32或16) 9位UART，波特率固定为fosc/n，(n=64或32) 9位UART，波特率可变(T1溢出率/n，n=32或16)
2. 51单片机串口相关寄存器
（2）串行控制寄存器SCON
SCON 位名称 位地址
功能
D7 SM0 9FH
D6 SM1 9EH
工作方式选择
D5 SM2 9DH
D4
D3
D2
D1
D0
REN
TB8
RB8
TI
RI
9CH
9BH
9AH
99H
98H
多机通信控制 接收允许 发送第9位 接收第9位 发送中断 接收中断
2. 51单片机串口相关寄存器
③ REN —— 允许接收控制位。 REN位用于对串行数据的接收进行控制：REN=0，禁止接收；REN=1，允许接收。该位由软件置位 或复位。
51单片机串口通信原理
51单片机串口通信原理一、串口通信概述串行口（也称为串口或UART）是计算机与外部设备之间进行数据传输的一种接口。
串口通信是一种通用的、可靠的通信方式，广泛应用于各种领域，如计算机、嵌入式系统、通信设备等。
51单片机作为一种常用的嵌入式微控制器，也支持串口通信功能。
串口通信通过两个引脚进行数据的传输，分为发送端和接收端。
发送端将数据按照一定的规则转换为串行数据，然后通过发送引脚传输给接收端。
接收端收到串行数据后再将其恢复为原始数据。
1.数据格式串口通信需要定义一种数据格式，包括起始位、数据位、校验位和停止位等。
起始位用于标识数据传输的开始，通常为逻辑低电平；数据位表示每个字符的位数，常用的有5位、6位、7位、8位；校验位用于验证数据的正确性，可选的校验方式有奇校验、偶校验和无校验；停止位用来表示数据传输结束，常用的有1位和2位。
2.波特率3.时序串口通信的时序是指数据位、起始位、校验位、停止位等的时钟信号。
发送端和接收端的时钟信号需要保持一致，以确保数据的正确传输。
时序信号的生成和恢复可通过硬件电路或软件算法实现。
4.缓冲区为了提高串口通信的效率，通常会设置一个发送缓冲区和一个接收缓冲区。
发送端将要发送的数据存储在发送缓冲区中，接收端将接收到的数据存储在接收缓冲区中。
通过中断或查询方式，发送端和接收端可以实时地读写数据。
三、51单片机串口通信实现步骤下面以51单片机作为例子，简要介绍串口通信的实现步骤。
1.硬件连接51单片机的串口通信一般通过P3口的RXD和TXD引脚实现，其中RXD为接收端引脚，TXD为发送端引脚。
需要将单片机的RXD引脚与外部设备的TXD引脚相连，将单片机的TXD引脚与外部设备的RXD引脚相连。
2.配置波特率通过设置特定的寄存器，将波特率设定为所需的值。
通常需要配置串口控制寄存器SCON，设置波特率控制寄存器TH1和TL13.串口通信初始化通过配置串口控制寄存器SCON、波特率控制寄存器TH1和TL1，实现串口通信的初始化。
51单片机串口通信
51单片机串口通信串行口通信是一种在计算机和外部设备之间进行数据传输的通信方式，其中包括了并行通信、RS-232通信、USB通信等。
而在嵌入式系统中，最常见、最重要的通信方式就是单片机串口通信。
本文将详细介绍51单片机串口通信的原理、使用方法以及一些常见问题与解决方法。
一、串口通信的原理串口通信是以字节为单位进行数据传输的。
在串口通信中，数据传输分为两个方向：发送方向和接收方向。
发送方将待发送的数据通过串行转并行电路转换为一组相对应的并行信号，然后通过串口发送给接收方。
接收方在接收到并行信号后，通过串行转并行电路将数据转换为与发送方发送时相对应的数据。
在51单片机中，通过两个寄存器来实现串口通信功能：SBUF寄存器和SCON寄存器。
其中，SBUF寄存器用于存储要发送或接收的数据，而SCON寄存器用于配置串口通信的工作模式。
二、51单片机串口通信的使用方法1. 串口的初始化在使用51单片机进行串口通信之前，需要进行串口的初始化设置。
具体的步骤如下：a. 设置波特率：使用波特率发生器，通过设定计算器的初值和重装值来实现特定的波特率。
b. 串口工作模式选择：设置SCON寄存器，选择串行模式和波特率。
2. 发送数据发送数据的过程可以分为以下几个步骤：a. 将要发送的数据存储在SBUF寄存器中。
b. 等待发送完成，即判断TI（发送中断标志位）是否为1，如果为1，则表示发送完成。
c. 清除TI标志位。
3. 接收数据接收数据的过程可以分为以下几个步骤：a. 等待数据接收完成，即判断RI（接收中断标志位）是否为1，如果为1，则表示接收完成。
b. 将接收到的数据从SBUF寄存器中读取出来。
c. 清除RI标志位。
三、51单片机串口通信的常见问题与解决方法1. 波特率不匹配当发送方和接收方的波特率不一致时，会导致数据传输错误。
解决方法是在初始化时确保两端的波特率设置一致。
2. 数据丢失当发送方连续发送数据时，接收方可能会出现数据丢失的情况。
51单片机串口通讯解析
2013.05.03
串行通信基础知识
• 1 异步通信方式
第N-1个字符 停 止 位 起 始 位 第N个字符 7位数据位 奇偶 校验
停 止 位
1
0
高位
低位
串行通信基础知识
• 2 同步通信方式
同步 字符1 起始
同步 字符2
数据块（若干字节）
校验 符1
校验 符2 结束
串行通信的波特率
• 波特率（ band rate ）是异步通信中每秒钟传送的
●TI，发送中断标志位。在方式0时，当串行 发送第8位数据结束时，或在其它方式，串 行发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置1 ，向CPU发中断申请。在中断服务程序中， 必须用软件将其清0，取消此中断申请。 ●RI，接收中断标志位。在方式0时，当串 行接收第8位数据结束时，或在其它方式， 串行接收停止位的中间时，由内部硬件使RI 置1，向CPU发中断申请。也必须在中断服 务程序中，用软件将其清0，取消此中断申 请。
空 闲 起 始 位 D0 LSB 1帧共10位 数据位8位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
1、方式1输出
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
80C51串行口的工作方式
2、方式1输入
RXD 位采样脉冲 RI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
串行口内部结构示意简图
TXD SBUF
TH1 TL1 1
控制门 发送控制器
÷16
TI
去串口中断
≥1
A
T1溢出率
÷2
0 SMOD
接收控制器 移位寄存器
51单片机串口通信原理
51单片机串口通信原理一、概述串口通信是指通过串口进行数据传输的一种通信方式。
51单片机作为一种常见的嵌入式系统，其应用范围非常广泛，因此掌握51单片机串口通信原理是非常重要的。
本文将从串口通信的基本原理、51单片机串口硬件结构、51单片机串口软件实现等方面进行详细介绍。
二、串口通信基本原理1. 什么是串口？串行端口（Serial Port）又称为异步通讯端口（Asynchronous Communication Port），简称为COM端口。
它是计算机与外部设备之间进行数据传输的一个接口。
在计算机中，通过串行端口可以连接各种外部设备，如打印机、调制解调器等。
2. 什么是异步通讯？异步通讯（Asynchronous Communication）是指在数据传输时不需要事先建立一个稳定的连接，在发送数据前不需要接收方发送确认信息，也不需要预先定义传输时间。
因此，在异步通讯中，发送方和接收方之间没有任何同步关系。
3. 什么是波特率？波特率（Baud Rate）也称为比特率（Bit Rate），它表示每秒钟可以传输多少个二进制位。
在串行通讯中，波特率是数据传输的一个重要参数。
4. 什么是数据位、停止位和校验位？数据位（Data Bits）表示每个字符中包含的二进制位数，通常为5、6、7或8。
停止位（Stop Bits）表示每个字符后面要发送多少个停止位，通常为1或2个。
校验位（Parity Bit）用于检测数据传输中出现的错误。
常见的校验方式有奇偶校验、偶校验和无校验。
其中，奇偶校验和偶校验需要在每个字符的最高位添加一个校验位，使得每个字符中1的数量为奇数或偶数。
5. 串口通讯流程串口通讯流程大致分为以下几步：1）发送端将需要传输的数据按照一定格式进行编码，并通过串口发送给接收端；2）接收端接收到数据后，按照相同的格式进行解码，并进行错误检测；3）如果发现有错误，则可以向发送端请求重发；4）如果没有错误，则接收端可以对数据进行处理。
第25、26课--51单片机串口知识详解
四、传输速率与传输距离 1、传输速率
比特率是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是： 位／秒（bps）。如每秒钟传送240个字符，而每个 字符格式包含10位(1个起始位、1个停止位、8个数 据位)，这时的比特率为： 10位×240个/秒 = 2400 bps 波特率表示每秒钟调制信号变化的次数，单位是： 波特（Baud）。 波特率和比特率不总是相同的，对于将数字信号 1或0直接用两种不同电压表示的所谓基带传输，比 特率和波特率是相同的。所以，我们也经常用波特 率表示数据的传输速率。
●TI，发送中断标志位。在方式0时，当串行发送第8位数 据结束时，或在其它方式，串行发送停止位的开始时，由 内部硬件使TI置1，向CPU发中断申请。在中断服务程序中， 必须用软件将其清0，取消此中断申请。 ●RI，接收中断标志位。在方式0时，当串行接收第8位数 据结束时，或在其它方式，串行接收停止位的中间时，由 内部硬件使RI置1，向CPU发中断申请。也必须在中断服务 程序中，用软件将其清0，取消此中断申请。
1、方式2和方式3输出
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8
停止位
发送开始时，先把起始位0输出到TXD引脚，然后发送移 位寄存器的输出位（D0）到TXD引脚。每一个移位脉冲都 使输出移位寄存器的各位右移一位，并由TXD引脚输出。 第一次移位时，停止位“1”移入输出移位寄存器的第9位 上 ，以后每次移位，左边都移入0。当停止位移至输出位时， 左边其余位全为0，检测电路检测到这一条件时，使控制电 路进行最后一次移位，并置TI=1，向CPU请求中断。
三、方式2和方式3
方式2或方式3时为11位数据的异步通信口。TXD为数据发 送引脚，RXD为数据接收引脚 。
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80C51串行口的控制寄存器
SCON 是一个特殊功能寄存器，用以设定串行口的工 作方式、接收/发送控制以及设置状态标志：
SM0和SM1为工作方式选择位，可选择四种工作方式：
●SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。 当接收机的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否 激活RI（RB8＝0时不激活RI，收到的信息丢弃； RB8＝1时收到的数据进入SBUF，并激活RI，进而在 中断服务中将数据从SBUF读走）。当SM2=0时，不 论收到的RB8为0和1，均可以使收到的数据进入 SBUF，并激活RI（即此时RB8不具有控制RI激活的 功能）。通过控制SM2，可以实现多机通信。 在方式0时，SM2必须是0。在方式1时，若SM2=1， 则只有接收到有效停止位时，RI才置1。 ●REN，允许串行接收位。由软件置REN=1，则启动 串行口接收数据；若软件置REN=0，则禁止接收。
四、波特率的计算 在串行通信中，收发双方对发送或接收数据的 速率要有约定。通过软件可对单片机串行口编程为 四种工作方式，其中方式0和方式2的波特率是固 定的，而方式1和方式3的波特率是可变的，由定 时器T1的溢出率来决定。 串行口的四种工作方式对应三种波特率。由于 输入的移位时钟的来源不同，所以，各种方式的波 特率计算公式也不相同。 方式0的波特率 = fosc/12 方式2的波特率 =（2SMOD/64）·fosc 方式1的波特率 =（2SMOD/32）· （T1溢出率） 方式3的波特率 =（2SMOD/32）· （T1溢出率）
计 算 机 甲
TXD RXD 4 5 6 20
TXD RXD 4 计 5 算 6 机 20 乙
近程通信连接
4、采用RS-232C接口存在的问题 1、传输距离短，传输速率低 RS-232C总线标准受电容允许值的约束，使用时传输距离 一般不要超过15米（线路条件好时也不超过几十米）。最高传 送速率为20Kbps。 2、有电平偏移 RS-232C总线标准要求收发双方共地。通信距离较大时， 收发双方的地电位差别较大，在信号地上将有比较大的地电流 并产生压降。 3、抗干扰能力差 RS-232C在电平转换时采用单端输入输出，在传输过程中 当干扰和噪声混在正常的信号中。为了提高信噪比，RS-232C 总线标准不得不采用比较大的电压摆幅。
串行通信的基本概念
一、异步通信与同步通信
1、异步通信 异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟 控制数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求 发送和接收设备的时钟尽可能一致。
间隙任意 接 收 10100100 设 备
1 0 10100100 1 0 11100110 1
发 送 0 11100110 设 备
发送 发送 接收 接收
时间2 时间1
接收 发送
发送 接收
接收 发送
单工
半双工
全双工
三、串行通信的错误校验
1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。奇 校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为奇 数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和 应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现不 一致，则说明传输数据过程中出现了差错。 2、代码和校验 代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或）， 产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接 收方接收数据同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字 节异或），将所得的结果与发送方的“校验和”进行比较， 相符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。 3、循环冗余校验（CRC） 这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的 循环校验，常用于对磁盘信息的传输、存储区的完整性校验 等。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步通信中。
1、方式1输出
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
2、方式1输入
RXD 位采样脉冲 RI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
用软件置REN为1时，接收器以所选择波特率的16倍速率采 样RXD引脚电平，检测到RXD引脚输入电平发生负跳变时，则 说明起始位有效，将其移入输入移位寄存器，并开始接收这一 帧信息的其余位。接收过程中，数据从输入移位寄存器右边移 入，起始位移至输入移位寄存器最左边时，控制电路进行最后 一次移位。当RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位为1）时， 将接收到的9位数据的前8位数据装入接收SBUF，第9位（停 止位）进入RB8，并置RI=1，向CPU请求中断。
异步通信的数据格式 ：
一个字符帧 空 闲 起 始 位 数据位 校 验 位 停 止 位 空 闲
下一字符 起始位
LSB
MSB
异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致，实 现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～3位用于 起止位，各帧之间还有间隔。
2、同步通信 同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制， 使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离均 为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即 保持位同步关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方 的同步可以通过两种方法实现。
●TB8，在方式2或方式3中，是发送数据的第九位，可以 用软件规定其作用。可以用作数据的奇偶校验位，或在多 机通信中，作为地址帧/数据帧的标志位。 在方式0和方式1中，该位未用。 ●RB8，在方式2或方式3中，是接收到数据的第九位，作 为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位。在方式1时，若 SM2=0，则RB8是接收到的停止位。
74LS164
CLR GND
RXD 80C51 TXD
P1.0
Q
74LS165
CLK S/L GND
二、方式1
方式1是10位数据的异步通信口。TXD为数据发送引脚， RXD为数据接收引脚，传送一帧数据的格式如图所示。其中1 位起始位，8位数据位，1位停止位。
空 闲 起 始 位 D0 LSB 1帧共10位 数据位8位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
时钟
计 算 机 甲
0 1 1 0 1
数据
时钟
计 算 机 乙
计 算 机 甲
数据
0 1 1 0 1
数据+时钟
计 算 机 乙
外同步
自同步
二、串行通信的传输方向
1、单工 单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。 2、半双工 半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。 3、全双工 全双工是指数据可以同时进行双向传输。
写入SBUF RXD（数据） TXD（移位脉冲） TI（中断标志）
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
2、方式0输入
REN=1 RI=0 RXD（数据输入） D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
TXD（移位脉冲）
方式0接收和发送电路
RXD 80C51 TXD
P1.0 A B CLK
四、传输速率与传输距离 1、传输速率
比特率是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是： 位／秒（bps）。如每秒钟传送240个字符，而每个 字符格式包含10位(1个起始位、1个停止位、8个数 据位)，这时的比特率为： 10位×240个/秒 = 2400 bps 波特率表示每秒钟调制信号变化的次数，单位是： 波特（Baud）。 波特率和比特率不总是相同的，对于将数字信号 1或0直接用两种不同电压表示的所谓基带传输，比 特率和波特率是相同的。所以，我们也经常用波特 率表示数据的传输速率。
8位同时传送 接 收 设 备 询问 应答
1 0 1 0 1 1 0 0
发 送 设 备
并行通信控制简单、传输速度快；由于传输线较多，长距离 传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。
串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输 线上逐个地传送。
接 收 设 备
D0
D7
8位顺次传送
发 送 设 备
串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低， 且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并 行通信复杂。
三、方式2和方式3
方式2或方式3时为11位数据的异步通信口。TXD为数据发 送引脚，RXD为数据接收引脚 。
1帧共11位 空 闲 起 始 位 D0 LSB 数据位9位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
RB8/TB8
方式2和方式3时起始位1位，数据9位（含1位附加的第9位， 发送时为SCON中的TB8，接收时为RB8），停止位1位，一 帧数据为11位。方式2的波特率固定为晶振频率的1/64或1/32， 方式3的波特率由定时器T1的溢出率决定。
1 13 1 5
14
25
6
9
2、功能特性
3、过程特性
过程特性规定了信号之间的时序关系，以便正 确地接收和发送数据 。
TXD 计 算 机 RXD RTS DSR
M O D E M
电话线
M O D E M
TXD RXD RTS DSR 计 算 机
远程通信连接
TXD 计 RXD 算 机 甲
TXD RXD 计 算 机 乙
80C51的串行口
80C51串行口的结构
TXD SBUF
TH1 TL1 1
控制门 发送控制器
÷16
TI
去串口中断
≥1
A
T1溢出率
÷2
0 SMOD
接收控制器 移位寄存器
RI
RXD SBUF
有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，它们占 用同一地址99H ；接收器是双缓冲结构 ；发送缓冲器，因 为发送时CPU是主动的，不会产生重叠错误。
2、方式2和方式3输入
RXD 位采样脉冲 RI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RB8