C51单片机基础之串口编程实战

news2024/11/13 4:34:07

目录

一、串口编程寄存器分析

1、PCON : 电源控制寄存器

2、SCON：串行控制寄存器

二、自己实现串口初始化编程

三、发送一串字符串给到PC端编程

四、PC发送指令控制LED编程

五、串口中断实时控制LED编程

1、串口中断的中断号：interrupt4

2、串口中断相关的寄存器

3、串口中断实时控制LED编程

六、串口控制的ASSII避坑

七、串口支持单词型指令控制

一、串口编程寄存器分析

1、PCON : 电源控制寄存器

SMOD：波特率选择位

SMOD = 0; 串口方式1，2，3时，波特率正常

SMOD = 1;串口方式1，2，3时，波特率加倍

例如： PCON &= 0x7F;        //波特率不倍速

7F转换成二进制后是 0111   1111，意思是高位清零，其他位不变，因为如上图SMOD在高位，高位要清零，所以SMOD = 0，波特率属于正常倍数

2、SCON：串行控制寄存器

REN：允许/禁止串行接收控制位。即REN=1为允许串行接收状态 ，REN=0，则禁止接收

TI： 发送中断请求标志位。即TI=1，向主机请求中断，响应中断后必须用软件复位，即TI=0

例如：SCON = 0x50;        //8位数据,可变波特率

50转换成二进制后是0101  0000，带到SCON寄存器中就是 SM0 = 0、SM1 = 1，选择工作方式1，然后REN = 1，允许串行接收控制位

总结一下使用串口，需要用到的寄存器：

REN：允许/禁止串行接收控制位。即REN=1为允许串行接收状态

TI：发送中断请求标志位；TI = 1  指发送数据

RI：接收中断请求标志位；RI = 1 指接收到数据，硬件置1

二、自己实现串口初始化编程

#include "reg52.h"

sfr AUXR = 0x8E;
void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	AUXR = 0x01;   //降低时钟对外界的辐射
	SCON = 0x40;   //串行口寄存器工作模式选择方式1，RNE=0，为串行禁止接收状态
	TMOD &= 0x0F;  //定时器1工作方式位8位自动重装
	TMOD |= 0x20;
	TH1 = 0xFD; 
	TL1 = 0xFD;   //9600波特率的初值
	TR1 = 1;      //启动定时器
}

void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;
	i = 8;
	j = 1;
	k = 243;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void main()
{
	char data_msg = 'a';
	//配置C51串口的通信方式
	UartInit();
	while(1){
		Delay1000ms();
		//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
		SBUF = data_msg;
	}
}

三、发送一串字符串给到PC端编程

#include "reg52.h"

sfr AUXR = 0x8E;
void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	AUXR = 0x01;   //降低时钟对外界的辐射
	SCON = 0x40;   //串行口寄存器工作模式选择方式1，RNE=0，为串行禁止接收状态
	
	TMOD &= 0x0F;  //定时器1工作方式位8位自动重装
	TMOD |= 0x20;
	
	TH1 = 0xFD; 
	TL1 = 0xFD;   //9600波特率的初值
	TR1 = 1;      //启动定时器
	
}

void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	i = 8;
	j = 1;
	k = 243;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void Delay10ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 18;
	j = 235;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void sendByte(char data_msg){
	SBUF = data_msg;
	while(!TI);   //智能延时，靠硬件延时
	TI = 0;
}

void sendString(char* str){

	while(*str != '\0'){
		sendByte(*str);
		str++;
	}
}

void main()
{

	//配置C51串口的通信方式
	UartInit();
	while(1){
		Delay1000ms();
		//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
		sendString("hello world !\r\n");
	}
	
}

四、PC发送指令控制LED编程

#include "reg52.h"

sbit D5 = P3^7;

sfr AUXR = 0x8E;
void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	AUXR = 0x01;   //降低时钟对外界的辐射
	SCON = 0x50;   //串行口寄存器工作模式选择方式1，RNE=1，为串行允许接收状态
	
	TMOD &= 0x0F;  //定时器1工作方式位8位自动重装
	TMOD |= 0x20;
	
	TH1 = 0xFD; 
	TL1 = 0xFD;   //9600波特率的初值
	TR1 = 1;      //启动定时器
	
}

void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	i = 8;
	j = 1;
	k = 243;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void sendByte(char data_msg){
	SBUF = data_msg;
	while(!TI);   //智能延时，靠硬件延时
	TI = 0;
}

void sendString(char* str){

	while(*str != '\0'){
		sendByte(*str);
		str++;
	}
}

void main()
{
	char cmd;
	D5 = 1;
	//配置C51串口的通信方式
	UartInit();
	while(1){
		Delay1000ms();
		//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
		sendString("hello world !\r\n");
		//怎么知道收到数据，查询RI的值，如果RI是1（收到数据后由硬件置1）
		if(RI == 1){
			RI = 0;
			cmd = SBUF;
			if(cmd == 'o'){
				D5 = 0;   //D5灯亮
			}
			if(cmd == 'c'){
				D5 = 1;   //D5灯灭
			}
		}		
	}
}

五、串口中断实时控制LED编程

1、串口中断的中断号：interrupt4

2、串口中断相关的寄存器

ES：串行口1中断允许位。ES=1，允许串行口1中断；ES=0，禁止串行口1中断

EA：CPU的总中断允许控制位，EA=1，CPU开放中断，EA=0，CPU屏蔽所有的中断申请

3、串口中断实时控制LED编程

#include "reg52.h"

sbit D5 = P3^7;

sfr AUXR = 0x8E;
char cmd;
void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	AUXR = 0x01;   //降低时钟对外界的辐射
	SCON = 0x50;   //串行口寄存器工作模式选择方式1，RNE=1，为串行允许接收状态
	
	TMOD &= 0x0F;  //定时器1工作方式位8位自动重装
	TMOD |= 0x20;
	
	TH1 = 0xFD; 
	TL1 = 0xFD;   //9600波特率的初值
	TR1 = 1;      //启动定时器
	
	EA = 1;       //总中断寄存器，开启总中断
	ES = 1;       //开启串口中断
	
}

void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;
	i = 8;
	j = 1;
	k = 243;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void Delay10ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 18;
	j = 235;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void sendByte(char data_msg){
	SBUF = data_msg;
	while(!TI);   //智能延时，靠硬件延时
	TI = 0;
}

void sendString(char* str){

	while(*str != '\0'){
		sendByte(*str);
		str++;
	}
}

void main()
{
	D5 = 1;
	//配置C51串口的通信方式
	UartInit();
	while(1){
		Delay1000ms();
		//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
		sendString("hello world !\r\n");
		//怎么知道收到数据，查询RI的值，如果RI是1（收到数据后由硬件置1）		
	}
}

void	Uart_Handler()	interrupt 4
{
	if(RI == 1){     //中断处理函数中，对于接收中断的响应  
		RI = 0;   //清除接收中断标志位
		cmd = SBUF;
		if(cmd == 'o'){
			D5 = 0;  //点亮D5
		}
		if(cmd == 'c'){
			D5 = 1;  //熄灭D5
		}
	}
	if(TI);
}

六、串口控制的ASSII避坑

1、在使用串口进行数据发送和接收时，我们一般选用文本模式进行数据的发送和接收

文本模式:收到的是字母(0－9，a－z,A-Z等其他符号)
HEX模式:收到的是十六进制；
不做任何类型转换输入时，系统会自动默认为是十进制
例如:
SBUF=33
调为文本模式，显示为**!;
调为HEX模式，则显示为21**

七、串口支持单词型指令控制

static：函数调用的时候，如果没有static，那在每一次调用这个函数时，都会执行这个参数，有了static关键字，在每一次调用这个函数时，这个参数只会执行一次

#include "reg52.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define SIZE 12
sbit D5 = P3^7;

sfr AUXR = 0x8E;
char cmd[SIZE];
void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	AUXR = 0x01;   //降低时钟对外界的辐射
	SCON = 0x50;   //串行口寄存器工作模式选择方式1，RNE=1，为串行允许接收状态
	
	TMOD &= 0x0F;  //定时器1工作方式位8位自动重装
	TMOD |= 0x20;
	
	TH1 = 0xFD; 
	TL1 = 0xFD;   //9600波特率的初值
	TR1 = 1;      //启动定时器
	
	EA = 1;       //总中断寄存器，开启总中断
	ES = 1;       //开启串口中断
	
}

void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	i = 8;
	j = 1;
	k = 243;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void Delay10ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 18;
	j = 235;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void sendByte(char data_msg){
	SBUF = data_msg;
	while(!TI);   //智能延时，靠硬件延时
	TI = 0;
}

void sendString(char* str){

	while(*str != '\0'){
		sendByte(*str);
		str++;
	}
}

void main()
{
	
	D5 = 1;
	//配置C51串口的通信方式
	UartInit();
	while(1){
		Delay1000ms();
		//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
		sendString("hello world !\r\n");
		//怎么知道收到数据，查询RI的值，如果RI是1（收到数据后由硬件置1）		
	}
}

void	Uart_Handler()	interrupt 4
{
	static int i = 0;   //静态变量，被初始化一次
	if(RI == 1){     //中断处理函数中，对于接收中断的响应  
		RI = 0;   //清除接收中断标志位
		cmd[i] = SBUF;
		i++;
		if(i == SIZE){
			i = 0;
		}
		if(strstr(cmd,"en")){
			D5 = 0;  //点亮D5
			i = 0;
			memset(cmd,'\0',SIZE);
			
		}
		if(strstr(cmd,"se")){
			D5 = 1;  //熄灭D5
			i = 0;
			memset(cmd,'\0',SIZE);
		}
	}
	if(TI);
}

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