本文主要探讨了单片机串行通信的相关知识,具体涵盖了串行通信的概念、串行口的功能与结构、串行波特率以及串行函数的使用。以下是对这些知识点的详细解释:
1. **串行通信概念**:
串行通信是数据传输的一种方式,它按顺序逐位传输数据,分为单工、半双工和全双工三种模式。单工是单向传输,半双工是分时双向,而全双工则是同时双向传输。通信方式又分为异步通信和同步通信。异步通信中,数据位、起始位、奇偶校验位和停止位组成一个帧,且发送方和接收方使用各自的时钟;同步通信则发送方和接收方共享同一时钟,发送数据位和时钟位。
2. **串行波特率**:
波特率是指每秒钟传输的位数,通常以bps(比特每秒)表示。常见的波特率有9600、2400、4800等。8051单片机的波特率由定时器T1的溢出率和SCON寄存器中的SMOD位共同决定。
3. **8051串行口功能与结构**:
8051单片机的串行口可以实现同步或异步串行通信,有四种工作方式:方式0为同步移位寄存器,方式1、2和3为异步通信,数据位分别为8位和9位。串行通信的基本过程包括发送(并转串)和接收(串转并)。发送时,通过SBUF寄存器写入数据,并在发送成功后设置TI标志;接收时,当RI标志被设置表示接收成功,可通过SBUF读取数据。
4. **串行口控制**:
SCON寄存器控制串行口的工作方式、接收允许、串行中断标志等。PCON寄存器中的SMOD位用于方式1、2、3时波特率的加倍。通过设置SCON寄存器的SM1和SM0位,可以确定串行口的工作方式。
5. **串行波特率计算**:
在方式1下,波特率与定时器T1的初值、系统时钟频率(fOSC)和SMOD位有关。在方式2下,T1被设置为8位自动重装载模式。通过调整定时器初值,可以得到所需的不同波特率。
6. **串行函数**:
在C语言中,stdio.h库中的printf和scanf函数可以通过重定义来实现串行发送和接收。使用时,需将T1设置为模式2,并根据所需波特率设定T1的初值。
总结来说,单片机的串行通信是其与外部设备进行数据交换的重要手段,理解串行通信的概念、波特率计算以及单片机串行口的工作方式对于单片机编程和应用至关重要。通过合理配置串行口,可以实现高效、准确的数据传输。