Question

51单片机串口的原理和过程

51单片机串口发数据，是电脑发，单片机接。还是单片机发，电脑接，还有串口调试助手算是单片机还是电脑，再说下串口发送接收数据的原理和过程谢谢

Answer 1

单片机C51串口中断接收和发送测试例程（含通信协议的实现）

通信协议：第1字节，MSB为1，为第1字节标志，第2字节，MSB为0，为非第一字节标志，其余类推……，最后一个字节为前几个字节后7位的异或校验和。

测试方法：可以将串口调试助手的发送框写上 95 10 20 25，并选上16进制发送，接收框选上16进制显示，如果每发送一次就接收到95 10 20 25，说明测试成功。

//这是一个单片机C51串口接收（中断）和发送例程，可以用来测试51单片机的中断接收
//和查询发送，另外我觉得发送没有必要用中断，因为程序的开销是一样的
//程序编写： 龚建伟 webmaster@gjwtech.com
//技术主页：http://www.gjwtech.com
//您有这方面的问题可以和我讨论

#include <reg51.h>
#include <string.h>

#define INBUF_LEN 4 //数据长度

unsigned char inbuf1[INBUF_LEN];
unsigned char checksum,count3;
bit read_flag=0;

void init_serialcomm(void)
{
SCON = 0x50; //SCON: serail mode 1, 8-bit UART, enable ucvr
TMOD |= 0x20; //TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload
PCON |= 0x80; //SMOD=1;
TH1 = 0xF4; //Baud:4800 fosc=11.0592MHz
IE |= 0x90; //Enable Serial Interrupt
TR1 = 1; // timer 1 run
// TI=1;
}

//向串口发送一个字符
void send_char_com(unsigned char ch)
{
SBUF=ch;
while(TI==0);
TI=0;
}

//向串口发送一个字符串，strlen为该字符串长度
void send_string_com(unsigned char *str,unsigned int strlen)
{
unsigned int k=0;
do
{
send_char_com(*(str + k));
k++;
} while(k < strlen);
}

//串口接收中断函数
void serial () interrupt 4 using 3
{
if(RI)
{
unsigned char ch;
RI = 0;
ch=SBUF;
if(ch>127)
{
count3=0;
inbuf1[count3]=ch;
checksum= ch-128;
}
else
{
count3++;
inbuf1[count3]=ch;
checksum ^= ch;
if( (count3==(INBUF_LEN-1)) && (!checksum) )
{
read_flag=1; //如果串口接收的数据达到INBUF_LEN个，且校验没错，
//就置位取数标志
}
}
}
}

main()
{
init_serialcomm(); //初始化串口
while(1)
{
if(read_flag) //如果取数标志已置位，就将读到的数从串口发出
{
read_flag=0; //取数标志清0
send_string_com(inbuf1,INBUF_LEN);
}
}

}

Answer 2

通常我们所说的串口有3钟，单工（类似于广播或收音机），半双工（对讲机，能双向单方的通信），全双工（电话，同时相互通信）。

单片机上的串口有两条线，是可收发的，电脑上也如此。
串口调试工具是调用电脑的串口硬件，向外收发数据，按你的说法算是电脑的... 不过串口调试工具只是一个软件，功能类似于你下载进单片机内部的、实现单片机串口收发功能的代码一样。

串口收发的原理关键是时序，由于单线传输，只能说是传送高低电平两种状态。通信线先发送一个起始位，再将你要算是的数据按位发送，再发送一个结束位。这样实现一个字节数据的传输。
发送中每个位保持的时间，就是波特率的倒数。其实波特率的概念就是你传送数据的时候速度。而接受则是通过更高频率的采样来确定每位数据的内容。

波特率的意义就在于，收发双放都知道数据收发的速度，这样收发数据出现误码的几率就小很多。而波特率的误差<3%都是可以接受的。也就是说我们大多数时候不必要最求非常精准的波特率。

Answer 3

51单片机串口可以发送数据，也可以接收数据。
串口调试助手一般是安装在电脑上的，它的收发是针对电脑来说的。
在用电脑和单片机进行串口收发时要注意电脑收发一般都是232电平，单片机收发一般是TTL电平，双方进行通信时要采用232和TTL电平的转换器件。
另外要注意起始位停止位和数据位的个数，还有串口波特率要一致。

Answer 4

MCS-51系列单片机片内有一个串行I／O端口，通过引脚RXD(P3．0)和TXD(P3．1)可与外设电路进行全双工的串行异步通信。
1．串行端口的基本特点
8031单片机的串行端口有4种基本工作方式，通过编程设置，可以使其工作在任一方式，以满足不同应用场合的需要。其中，方式0主要用于外接移位寄存器，以扩展单片机的I／O电路；方式1多用于双机之间或与外设电路的通信；方式2，3除有方式l的功能外，还可用作多机通信，以构成分布式多微机系统。串行端口有两个控制寄存器，用来设置工作方式、发送或接收的状态、特征位、数据传送的波特率(每秒传送的位数)以及作为中断标志等。串行端口有一个数据寄存器SBUF(在特殊功能寄存器中的字节地址为99H)，该寄存器为发送和接收所共同。发送时，只写不读；接收时，只读不写。在一定条件下，向阳UF写入数据就启动了发送过程；读SBUf就启动了接收过程。串行通信的波特率可以程控设定。在不同工作方式中，由时钟振荡频率的分频值或由定时器Tl的定时溢出时间确定，使用十分方便灵活。
2．串行端口的工作方式
①方式0
8位移位寄存器输入／输出方式。多用于外接移位寄存器以扩展I／O端口。波特率固定为fosc/12。其中，fosc为时钟频率。在方式0中，串行端口作为输出时，只要向串行缓冲器SBUF写入一字节数据后，串行端口就把此8位数据以等的波特率，从RXD引脚逐位输出(从低位到高位)；此时，TXD输出频率为fosc/12的同步移位脉冲。数据发送前，仅管不使用中断，中断标志TI还必须清零，8位数据发送完后，TI自动置1。如要再发送，必须用软件将TI清零。串行端口作为输入时，RXD为数据输入端，TXD仍为同步信号输出端，输出频率为fosc/12的同步移位脉冲，使外部数据逐位移入RxD。当接收到8位数据(一帧)后，中断标志RI自动置。如果再接收，必须用软件先将RI清零。串行方式0发送和接收的时序过程见下图。
②方式1

10位异步通信方式。其中，1个起始位(0)，8个数据位(由低位到高位)和1个停止位(1)。波特率由定时器T1的溢出率和SMOD位的状态确定。一条写SBUF指令就可启动数据发送过程。在发送移位时钟(由波特率确定)的同步下，从TxD先送出起始位，然后是8位数据位，最后是停止位。这样的一帧10位数据发送完后，中断标志TI置位。在允许接收的条件下(REN＝1)，当RXD出现由1到O的负跳变时，即被当成是串行发送来的一帧数据的起始位，从而启动一次接收过程。当8位数据接收完，并检测到高电乎停止位后，即把接收到的8位数据装入SBUF，置位RI，一帧数据的接收过程就完成了。方式1的数据传送波特率可以编程设置，使用范围宽，其计算式为：波特率＝2SMOD/32×(定时器T1的溢出率)
其中，SMOD是控制寄存器PCON中的一位程控位，其取值有0和l两种状态。显然，当SMOD＝0时，波特率＝1/32(定时器Tl溢出率)，而当SMOD＝1时，波特率＝1/16(定时器T1溢出率)。所谓定时器的溢出率，就是指定时器一秒钟内的溢出次数。波特率的算法，以及要求一定波特率时定时器定时初值的求法，后面将详细讨论。 ·
串行方式1的发送和接收过程的时序见下图。
③方式2，3
11位异步通信方式。其中，1个起始位(0)，8个数据位(由低位到高位)，1个附加的第9位和1个停止住(1)。方式2和方式3除波特率不同外，其它性能完全相同。方式2，3的发送、接收时序见下图。由图可见，方式2和方式3与方式l的操作过程基本相同，主要差别在于方式2，3有第9位数据。
发送时，发送机的这第9位数据来自该机SCON中的TB8，而接收机将接收到的这第9位数据送入本机SCON中的RB8。这个第9位数据通常用作数据的奇偶检验位，或在多机通信中作为地址／数据的特征位。方式2和方式3的波特率计算式如下：方式2的波特率＝2SMOD/64×fosc
方式3的波特率＝2SMOD/32×定时器T1的溢出率由此可见，在晶振时钟频率一定的条件下，方式2只有两种波特率，而方式3可通过编程设置成多种波特率，这正是这两种方式的差别所在。