今日得以继续蓝桥杯国赛备赛之旅：

有道是 “不知何事萦怀抱，醒也无聊，醉也无聊，梦也何曾到谢桥。”

那我们该如何让这位诗人纳兰 “再听乐府曲，畅解相思苦”呢？

那就建立起串口通信吧！

我将从SCT15F2K61S2单片机串口通信基础出发，逐步缓解此等繁琐愁杂。

附上工程文件下载传送门：

https://download.csdn.net/download/qq_64257614/87800670?spm=1001.2014.3001.5503

本篇文章除了学习基础，还主要研究学习以下问题：

1.在蓝桥杯单片机实训平台上串口通信实现printf()函数

2.蓝桥杯单片机串口通信发送变量乱码问题

3.接收中断数据处理的实现

4.字符串与变量拼接到一起，变成新的字符串。

一、串口通信知识基础：

二、串口通信基础程序设计：

总设计方针：

首先生成我们要用的串口初始化程序：

其次就是编写发送与接受函数：

中断服务函数：（这个要先定义俩变量）：

三、串口通信的一些处理操作：

输出的处理：

1.重定义改造printf函数：

2.连续发送单个字节：

3. sprintf 函数可以格式化输出：

输入的处理：

4.ASCLL码与发送变量值的处理：

5.字符串与变量的拼接：

6.中断接收字符串：

三、实践拓展延伸：

实验要求:

程序设计：

#include "usart_main.h"

#include "Public.h"

#include "uart.h"

一、串口通信知识基础：

串口按位（bit）发送和接收字节的通信方式。

IAP15F2k61s2单片机内部有俩个采用UART工作方式的全双工串行通信接口，

全双工就是俩个单工的结合，A与B俩个机能同时收发数据。

此外半双工，单工就不做介绍，大家可以百度，这个了解就可以了。

每个串行口的组成：

2个数据缓冲器：（SBUF）串口1的地址是99H，串口2的地址是9BH。

1个移位寄存器：

1个串行控制器： (SCON)

1个波特率发生器：

串口1和串口2：

串口1对应硬件部分是TxD和RxD

串口1可以在：

【P30/RXD,P31/TXD】、【P36/RXD_2,P37/TXD_2】、【P1^6/RXD_3,P17/TXD_3】

之间切换。

（1）串口1可以使用定时器1、定时器2为波特率发生器

（2）定时器2默认为16位自动重装载模式

（3）定时器2的时间常数保存在T2H、T2L

串口2对应硬件部分是TxD2和RxD2

串口2可以在：

【P10/TXD2,P11/RXD2】、【P46/RXD2_2,P47/TXD2_2】

之间切换。

二、串口通信基础程序设计：

总设计方针：

步骤1~4不需要我们自己背记，可用软件生成，下面会介绍。

步骤5~7需要加在软件生成的函数里面。

1.设定定时器1工作方式（TMOD寄存器）

2.计算波特率，如果用的是定时器1作为波特率发生器，那就赋值给TH1,TL1

3.设置AUXR寄存器

4.设置SCON寄存器

5.打开定时器1

6.使能串口中断 ES

7.开总中断EA

串口通信中需要用到的寄存器SCON——串行通信控制寄存器（一般设置为0x50）

首先生成我们要用的串口初始化程序：

这里不需要我们背寄存器了，直接用STC_isp软件生成：

如图设定好要用的串口1、频率、波特率等

这个初始化代码没有需要改动的地方，但后续有添加语句，

这个void UartInit(void)函数就是串口1的初始化函数了，

一般在主函数while（1）之前调用一下就行了。

添加语句后就是这样：

void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	SCON = 0x50;		 //8位数据,可变波特率
	AUXR |= 0x40;		 //定时器时钟1T模式
	AUXR &= 0xFE;		 //串口1选择定时器1为波特率发生器
	TMOD &= 0x0F;		 //设置定时器模式
	TL1 = 0xE0;		   //设置定时初始值
	TH1 = 0xFE;		   //设置定时初始值
	ET1 = 0;		     //禁止定时器%d中断
	TR1 = 1;		     //定时器1开始计时
	
  REN = 1;         //允许串口接受
  ES = 1;          //开启串口中断
  EA = 1;          //开启总中断
}

其次就是编写发送与接受函数：

发送一个字节函数：

//发送一个字节
void SendData(unsigned char dat)
{
	SBUF=dat;	//把要发送的数据存入写SBUF
	while(TI == 0);  //等待发送标志位置1
	TI = 0;
}

发送字符串函数：


void Uart_Sendstring(unsigned char *pucStr)
{
	while(*pucStr!='\0')
	{
		SBUF=*pucStr;
		while(TI==0);   //等待串口发送完成
			TI=0;					
		 //因为TI在串口发送后，硬件自动置1，
     //我们需要重新发送数据的话，就需要在置1后，软件清零，
		pucStr++;
	}
}

中断服务函数：（这个要先定义俩变量）：

这样写可以接收上位机数据进行分析

u8 R_sign;			//接收缓冲区内容完成标志
u8 R_dat;				//用于接收缓冲区内容

//串口1中断服务函数
void Uart_1_serv() interrupt 4
{
    if(RI)    //查询串口接收程序，如果接收标志位为1，说明有数据接收完毕
    {
        RI = 0;        //清除接收标志位
        R_dat = SBUF;  //将接收缓冲区内容转至R_dat变量中
        R_sign = 1;    
    }
}

三、串口通信的一些处理操作：

输出的处理：

1.重定义改造printf函数：

printf()函数的使用需要注意引用头文件 stdio.h

然后需要重定向putchar（）函数

这样以后就能用printf（）函数向串口打印数据了

这类思想常见于嵌入式的程序设计，在我的另一篇文章有所研究：

使用printf（）函数时该注意，会占用大量资源

嵌入式硬件中Printf函数的原理_NULL指向我的博客-CSDN博客

void send_date(unsigned char date){
	SBUF = date;
	while(!TI);
	TI = 0;
}

char putchar (char ch){
	send_date(ch);
	return ch;
}

printf（）用法举例：

unsigned char test=128;


printf("Welcome to stc15f2k60s2\n");
printf("%d",test);

2.连续发送单个字节：

void send_string(unsigned char *date, unsigned char len){

	while(len--)
	{
		send_date(*date);
		date ++;
	}
}

我们有时要输出变量，用这种方式就要把变量转换成字符型：

cent + '0' ;

3. sprintf 函数可以格式化输出：

	sprintf(string,"num:%d",(int)cent);
	send_string(string,strlen(string));

输入的处理：

通过将接收到的数据保持到一个数组当中，

就可以之后在循环中对接收到的数据进行判断。

此段代码是接收中断函数的处理更改

	if(RI==1){
	  str[rev] = SBUF;
		RI = 0;		
		rev++;
	}
	else{
		TI = 0;
	}


            if(str[rev-1] == '\n'){
				if(str[0] == 'S' && str[1] == 'T')
				{
						printf("STOK\r\n");
				}
				rev = 0;
				for(i = 0; i<8;i++){
					str[i] = '\0';	
				}

4.ASCLL码与发送变量值的处理：

单片机与上位机之间的通信出现问题。例如我如下方式发送一个变量test：

会发现接收不是我们要的效果

	u8 test=1;


	printf("%c",test+'0');
	SendData(test+'0');

总所周知，ASCII码是由八位二进制小数进行一映射的，从0-127的数字分别对应了不同字符：

造成这样的结果在于上位机给我们发送的是ASCII码，

并且上位机接收显示的也是ASCII码，而不是数值大小。

也就是说，我们给上位机发 “1”，上位机实际接收到的是0000_0001（B），

对应ASCII为SOH（SOH(start of headline) 标题开始），

因此上位机并不显示1，而是显示SOH，

要想上位机显示1，应该给它发送49（u8）才对。

同理，上位机发送“1“,我们实际接收到的为49（u8）

因此应该减去48才为我们需要得到的数字1。

在单片机中，我们的数字一律是实际的数值，我们定义变量时，

定义为u8，u6，就是代表无符号的整数，单片机串口发送也是发送这些数值。

而在上位机中，则是发ASCII码，显示ASCII码。

以下为ASCLL码对照表:

我们如果把发送的数据改成：

uint8_t Data[10]={'1','2','3','4'};

那么这样上位机就可以完美接收到1234。

单引号代表取这个符号的ASCII值，因此比较字符串，

可以使用Data[x]=='A'，这样的操作进行比较。

5.字符串与变量的拼接：

可以使用C语言中的字符串拼接函数strcat()来将字符串和整数变量拼接在一起。

下面是一个示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[20] = "Hello";
    int num = 123;
    char str2[10];

    // 将整数转换为字符串格式
    sprintf(str2, "%d", num);

    // 使用strcat()函数将两个字符串拼接在一起
    strcat(str1, str2);

    printf("%s", str1);

    return 0;
}

输出结果为：Hello123。

在代码中，我们首先定义了一个字符串str1和一个整数num。

然后，我们使用sprintf()函数将整数转换为字符串格式并将其保存在另一个字符串str2中。

最后，我们使用strcat()函数将str1和str2拼接在一起，并将结果打印到控制台上。