. 串行通訊與并行通信

數(shù)字信號是八位二進制數(shù)，可以使用信號線傳輸，一種方案是使用一條數(shù)據(jù)線按照次序一位一位的傳送，每傳送完8位為一個字節(jié)，這就是串行通信。還有一種方法是使用八條數(shù)據(jù)線同時傳送8個位的數(shù)據(jù)，一次傳送一個字節(jié)，這就是并行通信。

倆種通信方式圖示如下:

并行通信

特點為傳輸速度快，控制簡單，但遠距離傳輸時成本較高且接收方同時接收各位比較難

串行通信

特點為傳輸線少，遠距離傳輸時成本低，但數(shù)據(jù)傳輸比并行通信復(fù)雜

同步通信與異步通信

串行通信分為同步通信與異步通信

1.同步通信

顧名思義，同步通信就是對發(fā)送方和接收方的時鐘實行直接控制，使雙方的數(shù)據(jù)傳輸達到完全同步。數(shù)據(jù)以位的形式連續(xù)發(fā)送，且傳送的字符之間不留間隙，即保持位同步和字符同步。雙方的同步可以通過外同步和自同步倆種方式實現(xiàn)。

（前者為外同步，后者為自同步）

2.異步通信

和同步通信不同，異步通信的發(fā)送方和接收方使用各自的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)射接收。異步通信是一種很常見的通訊方式，其發(fā)送端可以在任意時候發(fā)送字符，但與同步通信不同的是異步通信是以幀的形式發(fā)送數(shù)據(jù)的(異步通信中一個幀數(shù)據(jù)有十位:分別是一個起始位、八個數(shù)據(jù)位、一個停止位)

這樣理解倆種通信方式：下課了，二狗喊鐵蛋一起吃飯。同步通信就是：如果鐵蛋聽到了二狗叫他就馬上和他去吃飯，如果一次沒聽到二狗就繼續(xù)喊，直到鐵蛋聽到他的話并且和他去吃飯為止。異步通信就是：二狗喊了鐵蛋一聲然后就自己去吃飯了，鐵蛋收到消息后可能立即去吃飯，也可能等一會去吃飯。（讀者自行腦補hhh*.*）

圖示如下:

- 實現(xiàn)51單片機串口通信的知識儲備

目的：用異步通信實現(xiàn)單片機與計算機之間的數(shù)據(jù)交流

1.波特率

波特率可以衡量數(shù)字信號傳輸?shù)乃俾剩浯笮槊棵雮鬏敹M制數(shù)的位數(shù)，單位為：bps。比如：每秒傳輸300幀數(shù)據(jù)，一幀數(shù)據(jù)是十個二進制數(shù)，則傳輸速率就是300x10=3000(bps)。單片機和計算機的傳輸速率要一致。

2.波特率的設(shè)置

計算機的波特率可以在界面上直接調(diào)整，那單片機的波特率要怎么設(shè)置呢？

我們一般是把T1(定時中斷1)作為波特率的發(fā)生器，而且利用的是T1的工作方式2。

此時波特率的計算公式為:

解釋一下公式內(nèi)容:

一.SMOD

SMOD屬于PCON寄存器，不可位尋址，大家可以把其理解為波特率加倍標志，置0的時候不加倍，置1的時候波特率加倍。

二. fosc

fosc就是單片機的晶振頻率，一般是11.0529MHz(還有一種情況是12MHz，但其誤差相對較大，一般不予采用)1M=1000,000

三.（256-T初）

T1的工作方式2是八位數(shù)據(jù)自動裝填(八位二進制數(shù)的范圍是0~255，共256個數(shù))，初始值在開始時裝入TH1和TL1，工作時只有TH1計數(shù)，當TH1溢出時把TL1中的初始值重新賦值給TH1，這樣就實現(xiàn)了自動裝填。

(256-T初)代表著每次定時器計數(shù)的次數(shù)。

3.如何設(shè)置波特率(假如設(shè)置波特率為9600bps)

首先-設(shè)置定時器T1的工作方式：編輯TMOD寄存器為TMOD=0X20；使定時器T1處于工作方式2；

然后-計算T1的初始值并裝載TH1和TL1，波特率為9600bps時TH1=0XFD、TL1=0XFD；

最后-啟動T1：編輯TCON寄存器中的TR1，使TR1=1(打開T1定時器)。通過設(shè)置PCON寄存器PCON=0X00設(shè)置SMOD=0。

4.如何確定串行口控制

通過編輯SCON寄存器控制串行口

其實主要是控制串行口的工作方式:SM0=0、SM1=1，和打開串行口的允許接收位:REN=1。

5.打開中斷

打開總中斷和串口通信中斷:EA=1、ES=1。

6.SBUF寄存器

前面講了一大堆鋪墊，相信大家都有一個疑問:單片機是怎么發(fā)送數(shù)據(jù)呢？它又是如何接收數(shù)據(jù)呢？ 如果要細講這其中的傳輸原理，那會是復(fù)雜難懂的，好在單片機的內(nèi)部硬件自帶發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的功能，它是通過SBUF寄存器實現(xiàn)的。

SBUF寄存器有倆個，一個是發(fā)送寄存器，另一個是接收寄存器（名字都一樣），但在邏輯上SBUF只有一個（地址都為99H），物理結(jié)構(gòu)上，這是倆個完全獨立的寄存器。如果CPU寫SBUF，數(shù)據(jù)就會被送入發(fā)送寄存器準備發(fā)送；如果CPU讀SBUF，則讀入的數(shù)據(jù)一定來自接收寄存器。

簡單來講：a=SBUF，代表單片機從計算機接收到了數(shù)據(jù)（接收到的數(shù)據(jù)自動存在接收寄存器SBUF中）并且從接收寄存器SBUF讀取數(shù)據(jù)并賦給a。SBUF=a，代表單片機要給計算機發(fā)送a數(shù)據(jù)，只需將a賦給發(fā)送寄存器SBUF就行，發(fā)送寄存器SBUF會自動給計算機發(fā)送SBUF中的數(shù)據(jù)。

下面是其工作圖：

（RXD是接收引腳，

（RXD是接收引腳，TXD是發(fā)送引腳）

7.TI與RI

TI和RI都在SCON寄存器中。

TI是發(fā)送中斷標志位，當數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，TI由硬件置1，TI置1后向CPU提出中斷申請，進入中斷函數(shù)后需要軟件置0(TI=0;)

RI是接收中斷標志位，當數(shù)據(jù)接收完成后，RI由硬件置1，RI置1后向CPU提出中斷申請，進入中斷函數(shù)后需要軟件置0(RI=0;)

8.串口中斷

串口中斷函數(shù)是

void (函數(shù)名無所謂) interrupt 4

{

中斷程序;

}

一旦TI或者RI為1就執(zhí)行中斷函數(shù)，并且需要在中斷函數(shù)中將TI、RI重新置0。

- 話不多說，上代碼！

#include"reg52.h"

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar num;

void init()  //初始化函數(shù)

{

TMOD=0x20;//設(shè)置定時器1的工作方式2---8位自動裝填

TH1=0xfd;//設(shè)置初始值:使比特率為9600bps

TL1=0xfd;

PCON=0x00;//SMOD=0，不加倍

TR1=1;//打開定時器中斷開關(guān)

REN=1;//打開允許串行接收位

SM0=0;//設(shè)置串行口通訊方式為方式1

SM1=1;

EA=1; //打開總中斷

ES=1; //打開串口通訊中斷

}

void hhh() interrupt 4 //中斷函數(shù)

{

num=SBUF; //從計算機接收數(shù)據(jù)，賦給num

RI=0;  //數(shù)據(jù)接收完畢后將RI軟件置0

SBUF=num;//向計算機發(fā)送數(shù)據(jù)num

while(!TI); //TI=0時陷入死循環(huán)，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完畢

TI=0; //數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后軟件將TI置0

}

void main()//主函數(shù)就這么簡單

{

init();

while(1)；

}

接下來的事情就交給串口調(diào)試助手了