鍍金池/ 教程/ 數(shù)據(jù)庫(kù)/ 11.4 單片機(jī) IO 口模擬 UART 串口通信
8.3 C 語(yǔ)言函數(shù)的形參和實(shí)參
12.2 C 語(yǔ)言指針變量的聲明
12.5 ?C 語(yǔ)言字符數(shù)組和字符指針
7.3 單片機(jī) LED 點(diǎn)陣的介紹
11.5 UART 串口通信的基本應(yīng)用
9.9 單片機(jī)蜂鳴器控制程序和驅(qū)動(dòng)電路
10. 單片機(jī)實(shí)例練習(xí)與經(jīng)驗(yàn)積累
10.3 單片機(jī)交通燈控制程序和設(shè)計(jì)原理
9.8 實(shí)用的 28BYJ-48 步進(jìn)電機(jī)控制程序
8.2 C 語(yǔ)言函數(shù)的調(diào)用
12.4 C 語(yǔ)言指向數(shù)組元素的指針
7.1 C 語(yǔ)言變量的作用域
11.2 RS232 通信接口
12.7 1602 液晶的讀寫(xiě)時(shí)序介紹
7.2 C 語(yǔ)言變量的存儲(chǔ)類(lèi)別
8. C 語(yǔ)言函數(shù)進(jìn)階與單片機(jī)按鍵
10.4 51單片機(jī) RAM 區(qū)域的劃分
12.1 C 語(yǔ)言變量的地址
11. UART 串口通信
7. 變量進(jìn)階與點(diǎn)陣 LED
8.4 單片機(jī)按鍵介紹
9.3 電機(jī)的分類(lèi)
9.1 單片機(jī) IO 口的結(jié)構(gòu)
單片機(jī)通信實(shí)例與 ASCII 碼
8.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)解析(電源、晶振和復(fù)位電路)
9.2 單片機(jī)上下拉電阻
11.4 單片機(jī) IO 口模擬 UART 串口通信
9.5 讓 28BYJ-48 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)
9.7 28BYJ-48 步進(jìn)電機(jī)控制程序基礎(chǔ)
12.8 1602 液晶指令介紹
12.3 C 語(yǔ)言指針的簡(jiǎn)單示例
8.7 單片機(jī)矩陣按鍵的掃描
7.4 單片機(jī) LED 點(diǎn)陣的圖形顯示
8.6 單片機(jī)按鍵消抖程序
10.2 單片機(jī)中 PWM 的原理與控制程序
7.6 單片機(jī) LED 點(diǎn)陣的橫向移動(dòng)(動(dòng)態(tài)顯示)
11.3 USB 轉(zhuǎn)串口通信
12.9 1602 液晶簡(jiǎn)單顯示程序
9.4 28BYJ-48 步進(jìn)電機(jī)原理
8.5 ?單片機(jī)獨(dú)立按鍵掃描程序
12. C 語(yǔ)言指針基礎(chǔ)與1602液晶的初步認(rèn)識(shí)
9. 單片機(jī)中的步進(jìn)電機(jī)與蜂鳴器
10.1 單片機(jī)數(shù)字秒表程序
7.5 單片機(jī) LED 點(diǎn)陣的縱向移動(dòng)(動(dòng)態(tài)顯示)
8.8 單片機(jī)簡(jiǎn)易加法計(jì)算器程序
11.1 單片機(jī)串行通信介紹
10.5 單片機(jī)長(zhǎng)短按鍵的應(yīng)用
12.6 1602 液晶介紹(電路和引腳圖)
9.6 28BYJ-48 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)精度與深入分析

11.4 單片機(jī) IO 口模擬 UART 串口通信

為了讓大家充分理解 UART 串口通信的原理,我們先把 P3.0 和 P3.1 當(dāng)做 IO 口來(lái)進(jìn)行模擬實(shí)際串口通信的過(guò)程,原理搞懂后,我們?cè)偈褂眉拇嫫髋渲脤?shí)現(xiàn)串口通信過(guò)程。

對(duì)于 UART 串口波特率,常用的值是300、600、1200、2400、4800、9600、14400、19200、28800、38400、57600、115200等速率。IO 口模擬 UART 串行通信程序是一個(gè)簡(jiǎn)單的演示程序,我們使用串口調(diào)試助手下發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)加1后,再自動(dòng)返回。

串口調(diào)試助手,這里我們直接使用 STC-ISP 軟件自帶的串口調(diào)試助手,先把串口調(diào)試助手的使用給大家說(shuō)一下,如圖11-6所示。第一步要選擇串口助手菜單,第二步選擇十六進(jìn)制顯示,第三步選擇十六進(jìn)制發(fā)送,第四步選擇 COM 口,這個(gè) COM 口要和自己電腦設(shè)備管理器里的那個(gè) COM 口一致,波特率按我們程序設(shè)定好的選擇,我們程序中讓一個(gè)數(shù)據(jù)位持續(xù)時(shí)間是1/9600秒,那這個(gè)地方選擇波特率就是選9600,校驗(yàn)位選 N,數(shù)據(jù)位8,停止位1。

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圖11-6 串口調(diào)試助手示意圖

串口調(diào)試助手的實(shí)質(zhì)就是利用電腦上的 UART 通信接口,發(fā)送數(shù)據(jù)給我們的單片機(jī),也可以把我們的單片機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)接收到這個(gè)調(diào)試助手界面上。

因?yàn)槌醮谓佑|通信方面的技術(shù),所以我把后面的 IO 模擬串口通信程序進(jìn)行一下解釋?zhuān)蠹铱梢赃吙次业慕忉屵吙闯绦颍训讓釉硐葟氐着?/p>

變量定義部分就不用說(shuō)了,直接看 main 主函數(shù)。首先是對(duì)通信的波特率的設(shè)定,在這里我們配置的波特率是9600,那么串口調(diào)試助手也得是9600。配置波特率的時(shí)候,我們用的是定時(shí)器 T0 的模式2。模式2中,不再是 TH0 代表高8位,TL0 代表低8位了,而只有 TL0 在進(jìn)行計(jì)數(shù),當(dāng) TL0 溢出后,不僅僅會(huì)讓 TF0 變1,而且還會(huì)將 TH0 中的內(nèi)容重新自動(dòng)裝到 TL0 中。這樣有一個(gè)好處,就是我們可以把想要的定時(shí)器初值提前存在 TH0 中,當(dāng) TL0 溢出后,TH0 自動(dòng)把初值就重新送入 TL0 了,全自動(dòng)的,不需要程序中再給 TL0 重新賦值了,配置方式很簡(jiǎn)單,大家可以自己看下程序并且計(jì)算一下初值。

波特率設(shè)置好以后,打開(kāi)中斷,然后等待接收串口調(diào)試助手下發(fā)的數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)的時(shí)候,首先要進(jìn)行低電平檢測(cè) while (PIN_RXD),若沒(méi)有低電平則說(shuō)明沒(méi)有數(shù)據(jù),一旦檢測(cè)到低電平,就進(jìn)入啟動(dòng)接收函數(shù) StartRXD()。接收函數(shù)最開(kāi)始啟動(dòng)半個(gè)波特率周期,初學(xué)可能這里不是很明白。大家回頭看一下我們的圖11-2里邊的串口數(shù)據(jù)示意圖,如果在數(shù)據(jù)位電平變化的時(shí)候去讀取,因?yàn)闀r(shí)序上的誤差以及信號(hào)穩(wěn)定性的問(wèn)題很容易讀錯(cuò)數(shù)據(jù),所以我們希望在信號(hào)最穩(wěn)定的時(shí)候去讀數(shù)據(jù)。除了信號(hào)變化的那個(gè)沿的位置外,其它位置都很穩(wěn)定,那么我們現(xiàn)在就約定在信號(hào)中間位置去讀取電平狀態(tài),這樣能夠保證我們讀的一定是正確的。

一旦讀到了起始信號(hào),我們就把當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定成接收狀態(tài),并且打開(kāi)定時(shí)器中斷,第一次是半個(gè)周期進(jìn)入中斷后,對(duì)起始位進(jìn)行二次判斷一下,確認(rèn)一下起始位是低電平,而不是一個(gè)干擾信號(hào)。以后每經(jīng)過(guò)1/9600秒進(jìn)入一次中斷,并且把這個(gè)引腳的狀態(tài)讀到 RxdBuf 里邊。等待接收完畢之后,我們?cè)侔堰@個(gè) RxdBuf 加1,再通過(guò) TXD 引腳發(fā)送出去,同樣需要先發(fā)一位起始位,然后發(fā)8個(gè)數(shù)據(jù)位,再發(fā)結(jié)束位,發(fā)送完畢后,程序運(yùn)行到 while (PIN_RXD),等待第二輪信號(hào)接收的開(kāi)始。

#include <reg52.h>
sbit PIN_RXD = P3^0; //接收引腳定義
sbit PIN_TXD = P3^1; //發(fā)送引腳定義
bit RxdOrTxd = 0; //指示當(dāng)前狀態(tài)為接收還是發(fā)送
bit RxdEnd = 0; //接收結(jié)束標(biāo)志
bit TxdEnd = 0; //發(fā)送結(jié)束標(biāo)志
unsigned char RxdBuf = 0; //接收緩沖器
unsigned char TxdBuf = 0; //發(fā)送緩沖器
void ConfigUART(unsigned int baud);
void StartTXD(unsigned char dat);
void StartRXD();

void main(){
    EA = 1; //開(kāi)總中斷
    ConfigUART(9600);
    while (1){ //配置波特率為9600
        while (PIN_RXD); //等待接收引腳出現(xiàn)低電平,即起始位
        StartRXD(); //啟動(dòng)接收
        while (!RxdEnd); //等待接收完成
        StartTXD(RxdBuf+1); //接收到的數(shù)據(jù)+1后,發(fā)送回去
        while (!TxdEnd); //等待發(fā)送完成
    }
}
/* 串口配置函數(shù),baud-通信波特率 */
void ConfigUART(unsigned int baud){
    TMOD &= 0xF0; //清零 T0 的控制位
    TMOD |= 0x02; //配置 T0 為模式2
    TH0 = 256 - (11059200/12)/baud; //計(jì)算 T0 重載值
}
/* 啟動(dòng)串行接收 */
void StartRXD(){
    TL0 = 256 - ((256-TH0)>>1); //接收啟動(dòng)時(shí)的 T0 定時(shí)為半個(gè)波特率周期
    ET0 = 1; //使能 T0 中斷
    TR0 = 1; //啟動(dòng) T0
    RxdEnd = 0; //清零接收結(jié)束標(biāo)志
    RxdOrTxd = 0; //設(shè)置當(dāng)前狀態(tài)為接收
}
/* 啟動(dòng)串行發(fā)送,dat-待發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù) */
void StartTXD(unsigned char dat){
    TxdBuf = dat; //待發(fā)送數(shù)據(jù)保存到發(fā)送緩沖器
    TL0 = TH0; //T0 計(jì)數(shù)初值為重載值
    ET0 = 1; //使能 T0 中斷
    TR0 = 1; //啟動(dòng) T0
    PIN_TXD = 0; //發(fā)送起始位
    TxdEnd = 0; //清零發(fā)送結(jié)束標(biāo)志
    RxdOrTxd = 1; //設(shè)置當(dāng)前狀態(tài)為發(fā)送
}
/* T0 中斷服務(wù)函數(shù),處理串行發(fā)送和接收 */
void InterruptTimer0() interrupt 1{
    static unsigned char cnt = 0; //位接收或發(fā)送計(jì)數(shù)
    if (RxdOrTxd){ //串行發(fā)送處理
        cnt++;
        if (cnt <= 8){ //低位在先依次發(fā)送 8bit 數(shù)據(jù)位
            PIN_TXD = TxdBuf & 0x01;
            TxdBuf >>= 1;
        }else if (cnt == 9){ //發(fā)送停止位
            PIN_TXD = 1;
        }else{ //發(fā)送結(jié)束
            cnt = 0; //復(fù)位 bit 計(jì)數(shù)器
            TR0 = 0; //關(guān)閉 T0
            TxdEnd = 1; //置發(fā)送結(jié)束標(biāo)志
        }
    }else{ //串行接收處理
        if (cnt == 0){ //處理起始位
            if (!PIN_RXD){ //起始位為0時(shí),清零接收緩沖器,準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位
                RxdBuf = 0;
                cnt++;
            }
        }else{ //起始位不為0時(shí),中止接收
            TR0 = 0; //關(guān)閉 T0
        }else if (cnt <= 8){ //處理8位數(shù)據(jù)位
            RxdBuf >>= 1; //低位在先,所以將之前接收的位向右移
            //接收腳為1時(shí),緩沖器最高位置1,
            //而為0時(shí)不處理即仍保持移位后的0
            if (PIN_RXD){
                RxdBuf |= 0x80;
            }
            cnt++;
        }else{ //停止位處理
            cnt = 0; //復(fù)位 bit 計(jì)數(shù)器
            TR0 = 0; //關(guān)閉 T0
            if (PIN_RXD){ //停止位為1時(shí),方能認(rèn)為數(shù)據(jù)有效
                RxdEnd = 1; //置接收結(jié)束標(biāo)志
            }
        }
    }
}