51单片机串口通信原理
51单片机串行通信接口
工 作 方 式 选 择 位
多允 机许 通接 信收 控控 制制 位位
发 接发接 送 收送收 数 数中中 据 据断断 第 第标标 九 九志志 位位
北京交通大学
18
各位功能说明如下： SM0 SM1：串口工作方式选择位
00 方式0: 同步移位寄存器 波特率=主振频率/12
01 方式1: 8位异步，波特率可变
⑵在双机通信中，该位作为奇偶校验位； ⑶在多机通信中用来表示D7-D0是地址帧或数据帧
即：
D8＝0：表示数据帧； D8＝1：表示地址帧
北京交通大学
20位是接收到的第９位数据。 方式1，SM2=0，停止位。方式0，不用。
⑵在多机通信中是地址帧（RB8=1）和数据帧 （RB8=0）的标识位。
北京交通大学
34
方式2、3的区别是：波特率设置不同 方式2的波特率是固定的。即：
波特率=fosc/32或fosc/64 方式3的波特率是可变的。即：
波特率 2smod
fosc
32 12 (256 X )
X
256
fosc (2s mod ) 384 波特率
北京交通大学
35
表1 波特率与时间常数
第6章 串行通信接口
本章主要内容 • 串行数据通信基本原理 • MCS-51单片机串行口 • 串行口应用举例
北京交通大学
1
一、串行数据通信基本原理
计算机的两种方式数据传送：并行和串行
并行传送的特点：
各数据位同时传送，传送速度快、效率高。
但需要的数据线多，因此传送成本高。并行数据
传送的距离通常小于30米。
3.直到停止位到来之后把它送入到RB8中，并 置位RI，通知CPU从SBUF取走接收到的一个字符。
51单片机串口通信
串口收发数据方式：
1.查询方式 2.中断方式 （发送数据时很少使用中断方式）
怎样配置串口通信参数、发送数据工作方式？？？
配置相关寄存器即可
串口通信相关寄存器：
SCON：串口控制寄存器。可位寻址。
功能：设置串行口的工作方式、
SM0、SM1：设置串行口的工作方式。 SM2：允许方式2、3进行多机通信(看datasheet多机通信)。
进行串口通信时主要涉及以下几个参数：
1.波特率：单位时间内传输信号码元的个数，是对信号传输速率 的度量。 码元：一个数字脉冲就叫做码元。
（码元的离散值、信息量bit）
单片机的码元离散值是2（0和1），信息量就是1bit
比如：字符‘F’的ASCII值是十进制数65，即1100110
信号要以码元为单位来传递信号的目的：提高收发信号的速率 如何实现？ 把信号进行压缩，增大离散值，把码元信息量增大。
第八周
串口通信 UART目标：ຫໍສະໝຸດ 1. 串口通信的原理（硬件）
2. 懂得如何配置51单片机的串口（软件）
串口是仪器设备之间的一种通信接口。
并口
串口
UART(通用异步收发器)串口通信：
设备之间通过数据线、地线等按位进行传输(收发)数据的通信方 式。 常见的串口通讯：往51单片机烧写hex文件(计算机和单片机之 间)、双机通讯(单片机之间)等等。
谢谢大家！
如何进行电平转换？
232： 高：[-15v ， -3v] 低：[3v ，15v]
交给芯片来完成。比如 MAX232
对于没有串口的计算机，比如 我们的笔记本电脑。可以通过USB 转串口电路来实现和单片机的串口 通信。
双功能下载器
差分信号和TTL电 平信号的转换
51单片机串口通信
串行口通信原理
80C51串行口的结构
TXD UF
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
89C51通过引脚RXD（P3.0，串行数据接收端）和引脚TXD（P3.1，串 行数据发送端）与外界进行通信。 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。
SMOD（PCON.7） 波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3 时，波特率与SMOD有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时， SMOD=0。
串行口通信的控制
串行口方式1是最常用的方式，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。
波特率
在方式1中，当定时器计满溢出时，自动进入中断服务程序，然 后我们需要手动再给定时器装初值，而在方式2中，当定时器计满溢 出后，单片机会自动为其装初值，并且无需进入中断服务程序进行 任何处理，这样定时器溢出的速率就会绝对稳定。方式2的工作过程 是：先设定M0M1选择定时器方式2，在TLX和THX中装好合适的数值， 以让定时器输出产生的溢出率，这里TLX和THX中装的数值必须是一 样的，因为每次计数溢出后TLX中装入的新值是从THX中取出的。 【例】已知串口通信在串口方式2下，波特率为9600bps，系统晶振 频率为11.0592MHz，求TL1和TH1中装入的数值是多少？ 解：设所求的数为X，则定时器每计256-X个数溢出一次，每计一个 数的时间为一个机器周期，一个机器周期等于12个时钟周期，所以 计一个数的时间为12/11.0592MHz（s），那么定时器溢出一次的时 间为[256-X]*12/11.0592MHz（s），T1的溢出率就是它的倒数，方 式1的波特率=（2^SMOD/32）*(T1溢出率)，这里我们取SMOD=0，则 2^SMOD=1，将已知的的数代入公式后得9600=（1/32） *11059200/[256-X]*12，求得X=253，转换成十六进制为0xFD。上面 若将SMOD置1的话，那么X的值就变成了250了。可见，在不变化X值 的状态下，SMOD由0变1后，波特率便增加一倍.
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。
深入理解51单片机串口通信及通信实例
深入理解51单片机串口通信及通信实例串口通信的原理串口通信（SerialCommunicaTIons）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。
尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
它很简单并且能够实现远距离通信。
比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。
典型地，串口用于ASCII码字符的传输。
通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。
由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。
其他线用于握手，但不是必须的。
串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。
a，波特率：这是一个衡量符号传输速率的参数。
指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，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），这时的波特率为240Bd，比特率为10位*240个/秒=2400bps。
一般调制速率大于波特率，比如曼彻斯特编码）。
通常电话线的波特率为14400，28800和36600。
波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。
高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。
b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。
当计算机发送一个信息包，实际的数据往往不会是8位的，标准的值是6、7和8位。
如何设置取决于你想传送的信息。
比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。
扩展的ASCII码是0～255（8位）。
如果数据使用简单的文本（标准ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。
每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。
由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语包指任何通信的情况。
51单片机串口通信程序
51单片机串口通信程序51单片机是我国自主研发的一款微控制器，在国内广泛应用于各种电子设备中。
在很多应用场景中，需要通过串口进行通信，以实现数据传输。
本文将介绍51单片机串口通信程序的编写方法。
一、串口介绍串口是一种通信接口，用于在电子设备之间传输数据。
其主要特点是一条通信线路同时只能传输一位数据，因此称为串口。
串口和并口属于不同的通信接口标准。
串口的优点是具有通信距离远、传输速率快、可靠性高等优点，因此广泛应用于各种场合中。
串口有两种工作模式：同步模式和异步模式。
在实际应用中，异步串口通信更为常见。
二、异步串口通信原理在异步串口通信中，数据的传输是通过发送端和接收端的时钟信号不同步实现的。
在发送数据时，发送端会发出一个起始位，接下来是数据位，最后是一个或多个停止位。
在接收端，当检测到起始位时，开始接收数据。
根据通信协议，在接收完数据位后，接收端会判断是否正确，然后再结束本次通信。
1. 硬件连接在51单片机和电脑之间进行串口通信，需要用到串口转USB线。
将串口转USB线的TxD接口与51单片机的P3.1接口相连，RxD接口与P3.0接口相连。
此外，需要一个5V的电源供给51单片机。
2. 准备工作在编写程序之前，需要进行一些准备工作：（1）将P3口设为外部中断P3口的最低2位是外部中断的2个输入端，需要将它们设为中断输入。
EA=1;EX0=1;（2）设置波特率串口通信需要设置波特率。
常见的波特率有9600、19200、38400等。
对应的波特率常数为0xFD、0xFA、0xF4等。
TH1=0xFD;//波特率9600（3）使能串口中断在发送和接收数据时，会不断产生中断，需要将中断使能。
ES=1;//允许串口中断3. 编写程序（1）发送数据void SendData(unsigned char SendBuff[],unsigned int ULength){unsigned int i;for(i=0;i<ULength;i++){SBUF=SendBuff[i];//发送数据while(TI==0); //等待，直到发送完成TI=0;}}（2）接收数据（3）主函数TMOD|=0x20;//定时器1工作方式2TH1=0xFD;//波特率9600TR1=1;//打开定时器1SCON=0x50;//串口方式1,8位数据,无校验,1停止位EA=1;//开总中断ES=1;//开串口中断while(1){SendData(pSendData,4);//发送数据 RecvData(pRecvData,4);//接收数据if(pRecvData[0]=='K'){P0=0x01;//点亮LED}else{P0=0x00;//关闭LED}}}四、总结。
c51串口通信原理
c51串口通信原理
C51串口通信的原理主要涉及到串行数据传输的方式。
在C51中，串口通
信可以通过串行数据通信模式进行，包括单工通信、半双工通信和全双工通信。
在串行通信中，数据是一位一位地进行传输的。
每一位数据在传输中都占据一个固定的时间长度。
串行通信的一个主要优点是传输线少，占用引脚资源少，成本低，适合远距离传送。
具体到C51的串口通信，其工作方式可以分为方式0、方式1等。
在方式0时，串行口作为同步移位寄存器的输入输出方式，数据由RXD（）引脚输
入或输出，同步移位脉冲由TXD（）引脚输出。
发送和接收均为8位数据，低位在先，高位在后。
在方式1时，它是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包括1位起始位、8位数据位和1位停止位。
此外，关于串行口的波特率，PCON中有一位SMOD与串行口工作有关：SMOD（）波特率倍增位。
在串行口方式1、方式2、方式3时，波特率与SMOD有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。
复位时，SMOD=0。
以上是C51串口通信的基本原理，如需了解更多信息，建议咨询专业技术人员或查阅C51相关的专业书籍。
51单片机串行通信原理
51单片机串行通信原理以51单片机串行通信原理为标题，本文将详细介绍51单片机串行通信的原理及其应用。
一、引言在现代电子设备中，串行通信是一种常见的通信方式。
它通过将数据位逐个传输，从而实现设备之间的数据交换。
51单片机是一种常用的微控制器，也支持串行通信。
本文将着重介绍51单片机串行通信的原理和应用。
二、串行通信原理1. 串行通信的基本概念串行通信是指将数据位逐个传输的通信方式。
相比并行通信，串行通信只需要使用一根信号线即可完成数据传输，因此可以节省线路资源。
在串行通信中，数据位按照一定的顺序传输，通常包括起始位、数据位、校验位和停止位。
2. 串行通信的工作原理51单片机通过UART（通用异步收发器）模块实现串行通信。
UART模块包括发送和接收两个部分，分别负责将数据发送到外部设备和接收外部设备发送的数据。
在发送数据时，51单片机将数据位逐个传输到UART模块，UART模块根据预设的波特率将数据转换为连续的电平信号发送出去。
在接收数据时，UART模块通过接收引脚接收外部设备发送的数据，并将其转换为51单片机可读取的数据格式。
3. 串行通信的优点和应用串行通信相比并行通信具有以下优点：（1）节省线路资源：串行通信只需要一根信号线，可以节省线路资源。
（2）易于实现：串行通信的电路设计相对简单，易于实现。
（3）可靠性高：串行通信可以通过增加校验位等方法提高通信的可靠性。
串行通信在实际应用中广泛使用，例如：（1）计算机与外部设备之间的数据传输；（2）网络通信中的数据传输；（3）工业控制系统中的数据采集和控制。
三、51单片机串行通信的实现1. 硬件连接51单片机的串行通信需要将其TXD（发送引脚）和RXD（接收引脚）与外部设备的相应引脚相连。
同时，还需要将单片机的地线与外部设备的地线相连，以确保信号的正常传输。
2. 软件编程在51单片机的编程中，需要配置UART模块的相关寄存器，设置波特率等参数。
具体的编程过程可以参考51单片机的开发文档，根据实际需求进行相应的配置。
51单片机串行通讯
51单片机串行通讯在当今的电子世界中，单片机的应用无处不在，从家用电器到工业自动化，从智能仪表到航空航天，都能看到它的身影。
而在单片机的众多功能中，串行通讯是一项非常重要的技术。
首先，咱们来了解一下什么是串行通讯。
简单来说，串行通讯就是指数据一位一位地按顺序传送。
与并行通讯（数据的各位同时传送）相比，串行通讯虽然速度相对较慢，但它只需要少数几条线就能完成数据传输，大大降低了硬件成本和连线的复杂性。
51 单片机的串行通讯有两种工作方式：同步通讯和异步通讯。
异步通讯是比较常用的一种方式。
在异步通讯中，数据是以字符为单位进行传输的。
每个字符由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
起始位是一个低电平信号，用于通知接收方数据即将开始传输。
数据位通常是 5 到 8 位，可以表示一个字符的信息。
奇偶校验位用于检验传输数据的正确性，而停止位则是高电平，标志着一个字符传输的结束。
同步通讯则是在发送和接收两端使用同一个时钟信号来控制数据的传输。
这种方式传输速度快，但硬件要求相对较高。
51 单片机的串行口结构包括发送缓冲器和接收缓冲器。
发送缓冲器只能写入不能读出，而接收缓冲器只能读出不能写入。
在进行串行通讯时，我们需要对 51 单片机的串行口进行初始化设置。
这包括设置波特率、数据位长度、奇偶校验位和停止位等参数。
波特率是指每秒传输的位数，它决定了数据传输的速度。
通过设置定时器 1 的工作方式和初值，可以得到不同的波特率。
在编程实现串行通讯时，我们可以使用查询方式或者中断方式。
查询方式相对简单，但会占用大量的 CPU 时间，影响系统的实时性。
中断方式则可以在数据接收或发送完成时触发中断，提高系统的效率。
比如说，我们要实现 51 单片机与 PC 机之间的串行通讯。
在 PC 端，我们可以使用串口调试助手等软件来发送和接收数据。
在单片机端，通过编写相应的程序，设置好串行口的参数，然后根据接收的数据执行相应的操作，或者将需要发送的数据发送出去。
51单片机串口原理
51单片机串口原理
51单片机串口原理是指通过串行通信协议实现数据的发送与
接收的一种通信方式。
串口通信可以用于串联外部设备与单片机进行数据传输，如与计算机、传感器、模块等进行数据交互。
串口通信由发送端与接收端组成。
发送端将要发送的数据转换成串行数据流，通过串行引脚将数据发送到接收端。
接收端接收到串行数据流后，将其转换为并行数据并进行相应的处理。
51单片机的串口通信主要依靠两个寄存器：TBUF（发送缓冲器）和RBUF（接收缓冲器）。
发送端通过向TBUF写入数据
实现数据发送，接收端通过读取RBUF来获取接收到的数据。
串口通信的波特率是指每秒钟传送的位数，它是串口通信中十分重要的参数。
串口通信的波特率由波特发明，并以其名字命名。
常见的波特率有9600、38400、115200等。
串口通信使用的是异步串行通信，即数据以比特为单位依次传送。
在每个数据字节的前后，都有一个起始位和一个或多个停止位。
起始位用于通知接收端数据的到来，停止位用于标记数据的结束。
在51单片机中，通过设置相应的寄存器来配置串口的波特率、数据位数、停止位数和校验位。
通过配置串口通信的参数，可以实现不同设备之间的数据传输。
以上就是51单片机串口通信的基本原理，通过串口通信可以
实现单片机与外部设备之间的数据交互，为嵌入式系统的开发提供了方便和灵活性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 Receiver
Transmitter）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。
7.清除发送开始标志位。
5.2 接收数据
接收数据的步骤如下：
1.配置串口通信参数，保持与发送端一致。
2.监听串口接收中断或轮询接收缓冲区。
3.如果接收缓冲区不为空，则读取接收缓冲区中的数据。
4.处理接收到的数据，可以进行相关的操作或显示。
5.清除接收缓冲区中的数据。
6. 数据接收处理
数据接收处理过程中，需要考虑到数据的完整性和准确性。
一般来说，可以通过以下方式实现数据的接收和处理：
1.使用中断方式进行接收：配置相应的中断使能位，当接收到数据时，通过中
断服务程序进行处理。
这种方式能够及时响应数据的到来，并按照一定的规则进行数据处理。
2.使用轮询方式进行接收：通过不断地查询接收缓冲区的状态，来判断是否有
数据到达，然后进行处理。
这种方式比较简单，但可能会造成数据的丢失或延迟。
3.使用缓冲区存储数据：将接收到的数据存放在缓冲区中，待需要使用时再进
行处理。
这样可以避免数据丢失，并可以灵活地对数据进行处理。
在具体的应用场景中，根据需求可以选择合适的方式进行数据接收和处理。
7. 总结
本文详细解释了51单片机串口通信的基本原理，包括定义、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。
了解串口通信原理对于单片机的应用开发和系统设计非常重要，希望本文能对广大读者提供帮助。