C51单片机笔记(80C51的串行口)

如题所述

在现代电子系统中,数据交换的主角之一便是串行通信。它凭借其简洁的硬件接口和高效的传输方式,广泛应用于微机系统及测控系统中。80C51单片机正是以其内置的全双工异步串行口(UART),为我们提供了强大的串行通信能力。


并行通信,如同高速公路上的多车道,数据的各个比特同时在多条数据线上流动,而串行通信则是像火车一样,一节节数据车厢逐个通过单条线路传递,节省了宝贵的硬件资源。在80C51中,串行口通过定时器T1的精确计时,实现了发送和接收的异步控制。


同步与异步</


同步串行通信如同交响乐团的精确同步,发送和接收端必须共享精确的时钟信号,确保数据的同步传输。反之,异步通信则允许设备使用各自独立的时钟,关键在于双方的时钟要尽量保持一致,以确保数据的准确接收。


传输模式与纠错</


80C51的串行口支持单工、半双工和全双工三种数据传输模式,确保数据流的双向或多向通信。而在数据的可靠性方面,串行口还提供了奇偶效验、数据编码和循环冗余码等错误检测手段,确保信息的准确无误。


波特率与比特率</


比特率,衡量的是每秒传输二进制代码的数量,而波特率则是指每秒信号变化的次数。在80C51的串行口,波特率控制寄存器SMOD可以实现波特率的倍增,为通信速率的调整提供了灵活性。


80C51串行口详解</


80C51的串行口核心组件包括发送缓冲寄存器SBUF、串行控制寄存器SCON,以及接收缓冲寄存器。工作方式选择由SM0和SM1位决定,可选择标准8位传输(方式0)或扩展9位传输(方式2和3)。工作方式1则支持10位数据帧,包含起始位和停止位,适用于更复杂的数据传输场景。


发送与接收过程遵循严谨的时序,从发送最低位到接收最高位,通过定时器T1精确计数,确保数据的有序流动。此外,串口控制寄存器SCON中的RI和TI标志位,分别指示接收和发送数据完成,为中断处理提供了关键信号。


波特率计算与常用设置</


通过调整定时器T1的初值,可以计算出与波特率相对应的T1溢出率。对于方式1和3,波特率计算公式为:Baud = ( /32) * (T1溢出率)。在实际应用中,选择合适的波特率是确保通信稳定性的关键步骤。

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