51单片机通过串口实现数据的发送与接收程序

串口收发，要有通信协议。也就是什么时候开始接收，接收到指令后，转发什么数据。这个要知道，才可以写。而且使用不同的51单片机，其内部寄存器配置是不同的。

一般来说，过程如下：

1，配置串口参数、波特率等,开启串口中断；

void Init_UART()

{

}

2，中断函数里写中断响应函数，根据接收的指令或者数据，执行相应的动作；

程序一般为：

void UART_ISR() interrupt x using y

{

;串口中断处理函数

}

x - 单片机的C51中断号

y - 指定使用的当前工作寄存器组号（0-3 PSW中的RS0,RS1组合）

3，主程序

int main(void)

{

Init_UART();

while(1)

{

;//数据发送函数

}

}

HERE: AJMP HERE

SINT: MOV P1,R0

JB RI,RECV

JB TI,SEND

AJMP HERE

中断里面直接用这种方式直接跳到主程序，我以前还是真没试过，不过估计能行吧。 我一直用RETI 返回堆栈地址位置的。

但下面这地方肯定有错的，就是执行MOV SBUF,A 后没有等待！！

正确的顺序是： CLR TI ;清发送标记

MOV SBUF,A ;发送

JNB TI,$ ; 这里是如果TI没有被置1就等待，因为送数可能还没有完成。。就去执行别的动作，可能会有问题。

接收也一样要等待:

MOV A,SBUF

JNB RI,$ ;等待接收完成标志。

另外：

CPL P17 有问题，我猜你是用P17来观察接收次数，

但由于CPL P17取反命令是读一下P17再取反输出的，如果你的p17外接电路不科学，不合理，可能会出现你每次不管发1,还是发0，p17都是低电平，比如你将p17直接接在npn三管基极就会一直是0V或07V ， P17的读入值会总为0，CPL 输出会总是为1

你可以用内部（非P口的位地址过度一下），比如： CPL 01H

MOV C，01H

MOV P17，C

你先试验吧。。。

参考吴鉴鹰吧里面的资料，我也学习单片机，有吴鉴鹰单片机开发板（评价不错的一款单片机开发板），这样实验+理论，然后看视频学习会更好。有兴趣可以看下

串行口初始化编程格式：

SIO： MOV TMOD,#20H ;T1作波特率发生器

MOV TH1,#X ;定时初值选定波特率

MOV TL1,#X MOV PCON,#00H ;SMOD=0,就是波特率不增倍CLR TI ;清除发送中断标志SETB TR1 ;打开定时器1 2、发送程序

查询方式： TRAM: MOV A,@R0 ;取数据

MOV SBUF,A ;发送一个字符

WAIT:JBC TI,NEXT ;等待发送结束

SJMP WAIT NEXT: INC R0 ;准备下一次发送

SJMP TRAM3、接收程序

WAIT: JBC RI,NEXT ;查询等待

SJMP WAIT NEXT: MOV A,SBUF ;读取接收数据

MOV @R0,A ;保存数据

INC R0 ;准备下一次接收

SJMP WAIT 这个是用软件查询方法做的，没有设定数据校验。

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//E51Proc

//Easy 51Pro编程器主程序，负责通讯，管理编程 *** 作

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <E51Proh>

BYTE ComBuf[18];//串口通讯数据缓存，发送和接收都使用

UINT nAddress;//ROM中地址计数

UINT nTimeOut;//超时计数

ProWork pw;//编程器一般 *** 作

void Delay_us(BYTE nUs)//微秒级延时<255us

{

TH0=0;

TL0=0;

TR0=1;

while(TL0<nUs)//利用T0做定时计数器，循环采样，直到达到定时值

{

}

TR0=0;

}

void Delay_ms(UINT nMs)//豪秒级的延时<65535ms

{

UINT n=0;

TR0=1;

while(n<nMs)////利用T0做定时计数器，循环采样，直到达到定时值

{

TH0=0;

TL0=20;

while(TH0<4)

{

}

n++;

}

TR0=0;

}

BOOL WaitComm()//等待上位机的命令,18字节

{

BYTE n=0;

RI=0;

while(!RI){}//等待第一个字节

ComBuf[n]=SBUF;

RI=0;

n++;

for(n;n<=17;n++)

{

nTimeOut=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>10000)//后17个字节都有超时限制

return 0;

}

ComBuf[n]=SBUF;

RI=0;

}

return 1;

}

BOOL WaitResp()//等待上位机回应,1字节,有超时限制

{

nTimeOut=0;

RI=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>50000)

{

return 0;

}

}

RI=0;

ComBuf[0]=SBUF;

return 1;

}

BOOL WaitData()//写器件时等待上位机数据，18字节，有超时限制

{

BYTE n;

RI=0;

for(n=0;n<=17;n++)

{

nTimeOut=0;

while(!RI)

{

nTimeOut++;

if(nTimeOut>10000)

{

return 0;

}

}

RI=0;

ComBuf[n]=SBUF;

}

return 1;

}

void SendData()//发送数据或回应 *** 作完成,18字节

{

BYTE n=0;

for(n;n<=17;n++)

{

TI=0;

SBUF=ComBuf[n];

while(!TI){}

TI=0;

}

}

void SendResp()//回应上位机1个字节,在写器件函数中使用

{

TI=0;

SBUF=ComBuf[0];

while(!TI){}

TI=0;

}

void SetVpp5V()//设置Vpp为5v

{

P3_4=0;

P3_3=0;

}

void SetVpp0V()//设置Vpp为0v

{

P3_3=0;

P3_4=1;

}

void SetVpp12V()//设置Vpp为12v

{

P3_4=0;

P3_3=1;

}

void RstPro()//编程器复位

{

pwfpProOver();//直接编程结束

SendData();//通知上位机，表示编程器就绪，可以直接用此函数因为协议号（ComBuf[0]）还没被修改，下同

}

void ReadSign()//读特征字

{

pwfpReadSign();

SendData();//通知上位机，送出读出器件特征字

}

void Erase()//擦除器件

{

pwfpErase();

SendData();//通知上位机，擦除了器件

}

void Write()//写器件

{

BYTE n;

pwfpInitPro();//编程前的准备工作

SendData();//回应上位机表示进入写器件状态，可以发来数据

while(1)

{

if(WaitData())//如果等待数据成功

{

if(ComBuf[0]==0x07)//判断是否继续写

{

for(n=2;n<=17;n++)//ComBuf[2~17]为待写入数据块

{

if(!pwfpWrite(ComBuf[n]))//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<调用写该器件一个单元的函数

{

pwfpProOver();//出错了就结束编程

ComBuf[0]=0xff;

SendResp();//回应上位机一个字节，表示写数据出错了

WaitData();//等待上位机的回应后就结束

return;

}

nAddress++;//下一个单元

}

ComBuf[0]=1;//回应上位机一个字节，表示数据块顺利完成，请求继续

SendResp();

}

else if(ComBuf[0]==0x00)//写器件结束

break;

else//可能是通讯出错了

{

pwfpProOver();

return;

}

}

else//等待数据失败

{

pwfpProOver();

return;

}

}

pwfpProOver();//编程结束后的工作

Delay_ms(50);//延时等待上位机写线程结束

ComBuf[0]=0;//通知上位机编程器进入就绪状态

SendData();

}

void Read()//读器件

{

BYTE n;

pwfpInitPro();//先设置成编程状态

SendData();//回应上位机表示进入读状态

while(1)

{

if(WaitResp())//等待上位机回应1个字节

{

if(ComBuf[0]==0)//ComBuf[0]==0表示读结束

{

break;

}

else if(ComBuf[0]==0xff)//0xff表示重发

{

nAddress=nAddress-0x0010;

}

for(n=2;n<=17;n++)//ComBuf[2~17]保存读出的数据块

{

ComBuf[n]=pwfpRead();//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<调用写该器件一个单元的函数

nAddress++;//下一个单元

}

ComBuf[0]=6;//向上位机发送读出的数据块

SendData();

}

else

break;//等待回应失败

}

pwfpProOver();// *** 作结束设置为运行状态

ComBuf[0]=0;//通知上位机编程器进入就绪状态

SendData();

}

void Lock()//写锁定位

{

pwfpLock();

SendData();

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//所支持的FID,请在这里继续添加

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

extern void PreparePro00();//FID=00:AT89C51编程器

extern void PreparePro01();//FID=01:AT89C2051编程器

extern void PreparePro02();//FID=02:AT89S51编程器

void main()

{

SP=0x60;

SetVpp5V();//先初始化Vpp为5v

SCON=0x00;

TCON=0x00;

//PCON=0x00;//波特率2

IE=0x00;

//TMOD: GATE|C/!T|M1|M0|GATE|C/!T|M1|M0

// 0 0 1 0 0 0 0 1

TMOD=0x21;//T0用于延时程序

TH1=0xff;

TL1=0xff;//波特率288002,注意PCON

//SCON: SM0|SM1|SM2|REN|TB8|RB8|TI|RI

// 0 1 0 1 0 0 0 0

SCON=0x50;

TR1=1;

Delay_ms(1000);//延时1秒后编程器自举

ComBuf[0]=0;

SendData();

while(1)//串口通讯采用查询方式

{

if(!WaitComm())//如果超时,通讯出错

{

Delay_ms(500);

ComBuf[0]=0;//让编程器复位,使编程器就绪

}

switch(ComBuf[1])//根据FID设置(ProWork)pw中的函数指针

{

case 0://at89c51编程器

PreparePro00();

break;

case 1://at89c2051编程器

PreparePro01();

break;

case 2://at89s51编程器

PreparePro02();

break;

//case 3:支持新器件时，请继续向下添加

// break;

//case 4:

// break;

default:

ComBuf[0]=0xff;

ComBuf[1]=0xff;//表示无效的 *** 作

break;

}

switch(ComBuf[0])//根据 *** 作ID跳到不同的 *** 作函数

{

case 0x00:

RstPro();//编程器复位

break;

case 0x01:

ReadSign();//读特征字

break;

case 0x02:

Erase();//擦除器件

break;

case 0x03:

Write();//写器件

break;

case 0x04:

Read();//读器件

break;

case 0x05:

Lock();//写锁定位

break;

default:

SendData();

break;

}

}

}

试试下列程序，这时用中断发送的。

#include<reg51h>

#define uchar unsigned char

uchar txt[] = "hello";

uchar i = 0;

void main(void)

{

PCON = 0X00;

SCON = 0X50;

TMOD = 0X20;

TH1 = 0XFD;

TL1 = 0XFD;

TR1 = 1;

EA = 1;

ES = 1;

TI = 1;

while(1) {

if(i == 6) {

i = 0;

TI = 1;

}

}

}

void uart() interrupt 4

{

if(RI == 1) RI = 0;

if(TI == 1) {SBUF = txt[i++]; TI = 0;}

}

本程序，可以用串口助手接收。收到的是：hellohellohellohellohello

51单片机串口通信

来源：维库 作者：

关键字：51单片机 串口通信

这节我们主要讲单片机上串口的工作原理和如何通过程序来对串口进行设置，以及根据所给出的实例实现与PC 机通信。

一、原理简介

51 单片机内部有一个全双工串行接口。什么叫全双工串口呢？一般来说，只能接受或只能发送的称为单工串行；既可接收又可发送，但不能同时进行的称为半双工；能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式，其突出优点是只需一根传输线，可大大降低硬件成本，适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。

与之前一样，首先我们来了解单片机串口相关的寄存器。

SBUF 寄存器：它是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器，可同时发送、接收数据，可通过指令对SBUF 的读写来区别是对接收缓冲器的 *** 作还是对发送缓冲器的 *** 作。从而控制外部两条独立的收发信号线RXD（P30）、TXD（P31），同时发送、接收数据，实现全双工。

串行口控制寄存器SCON（见表1） 。

表1 SCON寄存器

表中各位（从左至右为从高位到低位）含义如下。

SM0 和SM1 ：串行口工作方式控制位，其定义如表2 所示。

表2 串行口工作方式控制位

其中，fOSC 为单片机的时钟频率；波特率指串行口每秒钟发送（或接收）的位数。

SM2 ：多机通信控制位。 该仅用于方式2 和方式3 的多机通信。其中发送机SM2 ＝ 1（需要程序控制设置）。接收机的串行口工作于方式2 或3，SM2=1 时，只有当接收到第9 位数据（RB8）为1 时，才把接收到的前8 位数据送入SBUF，且置位RI 发出中断申请引发串行接收中断，否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0 时，就不管第位数据是0 还是1，都将数据送入SBUF，并置位RI 发出中断申请。工作于方式0 时，SM2 必须为0。

REN ：串行接收允许位：REN =0 时，禁止接收；REN =1 时，允许接收。

TB8 ：在方式2、3 中，TB8 是发送机要发送的第9 位数据。在多机通信中它代表传输的地址或数据，TB8=0 为数据，TB8=1 时为地址。

RB8 ：在方式2、3 中，RB8 是接收机接收到的第9 位数据，该数据正好来自发送机的TB8，从而识别接收到的数据特征。

TI ：串行口发送中断请求标志。当CPU 发送完一串行数据后，此时SBUF 寄存器为空，硬件使TI 置1，请求中断。CPU 响应中断后，由软件对TI 清零。

RI ：串行口接收中断请求标志。当串行口接收完一帧串行数据时，此时SBUF 寄存器为满，硬件使RI 置1，请求中断。CPU 响应中断后，用软件对RI 清零。

电源控制寄存器PCON（见表3） 。

表3 PCON寄存器

表中各位（从左至右为从高位到低位）含义如下。

SMOD ：波特率加倍位。SMOD=1，当串行口工作于方式1、2、3 时，波特率加倍。SMOD=0，波特率不变。

GF1、GF0 ：通用标志位。

PD（PCON1） ：掉电方式位。当PD=1 时，进入掉电方式。

IDL（PCON0） ：待机方式位。当IDL=1 时，进入待机方式。

另外与串行口相关的寄存器有前面文章叙述的定时器相关寄存器和中断寄存器。定时器寄存器用来设定波特率。中断允许寄存器IE 中的ES 位也用来作为串行I/O 中断允许位。当ES ＝ 1，允许 串行I/O 中断；当ES ＝ 0，禁止串行I/O 中断。中断优先级寄存器IP的PS 位则用作串行I/O 中断优先级控制位。当PS=1，设定为高优先级；当PS =0，设定为低优先级。

波特率计算：在了解了串行口相关的寄存器之后，我们可得出其通信波特率的一些结论：

① 方式0 和方式2 的波特率是固定的。

在方式0 中， 波特率为时钟频率的1/12， 即fOSC/12，固定不变。

在方式2 中，波特率取决于PCON 中的SMOD 值，即波特率为：

当SMOD=0 时，波特率为fosc/64 ；当SMOD=1 时，波特率为fosc/32。

② 方式1 和方式3 的波特率可变，由定时器1 的溢出率决定。

当定时器T1 用作波特率发生器时，通常选用定时初值自动重装的工作方式2（ 注意：不要把定时器的工作方式与串行口的工作方式搞混淆了）。其计数结构为8 位，假定计数初值为Count，单片机的机器周期为T，则定时时间为（256 Count）×T 。从而在1s内发生溢出的次数（即溢出率）可由公式（1）所示：

从而波特率的计算公式由公式（2）所示：

在实际应用时，通常是先确定波特率，后根据波特率求T1 定时初值，因此式（2）又可写为：

51单片机串口通讯

二、电路详解

下面就对图1 所示电路进行详细说明。

图1 串行通信实验电路图

最小系统部分（时钟电路、复位电路等）第一讲已经讲过，在此不再叙述。我们重点来了解下与计算机通信的RS-232 接口电路。可以看到，在电路图中，有TXD 和RXD 两个接收和发送指示状态灯，此外用了一个叫MAX3232 的芯片，那它是用来实现什么的呢？首先我们要知道计算机上的串口是具有RS-232 标准的串行接口，而RS-232 的标准中定义了其电气特性：高电平“1”信号电压的范围为-15V~-3V，低电平“0”

信号电压的范围为+3V~+15V。可能有些读者会问，它为什么要以这样的电气特性呢？这是因为高低电平用相反的电压表示，至少有6V 的压差，非常好的提高了数据传输的可靠性。由于单片机的管脚电平为TTL，单片机与RS-232 标准的串行口进行通信时，首先要解决的便是电平转换的问题。一般来说，可以选择一些专业的集成电路芯片，如图中的MAX3232。MAX3232 芯片内部集成了电压倍增电路，单电源供电即可完成电平转换，而且工作电压宽，3V~55V 间均能正常工作。其典型应用如图中所示，其外围所接的电容对传输速率有影响，在试验套件中采用的是01μF。

值得一提的是MAX3232 芯片拥有两对电平转换线路，图中只用了一路，因此浪费了另一路，在一些场合可以将两路并联以获得较强的驱动抗干扰能力。此外，我们有必要了解图中与计算机相连的DB-9 型RS-232的引脚结构（见图2）。

图2 DB-9连接器接口图

其各管脚定义如下（见表4）。

表4 DB-9型接口管脚定义

三、程序设计

本讲设计实例程序如下：

#include "AT89X52h" （1）

void Init_Com（void） （ 2）

{

TMOD = 0x20; （ 3）

PCON = 0x00; （ 4）

SCON = 0x50; （ 5）

TH1 = 0xE8; （ 6）

TL1 = 0xE8; （ 7）

TR1 = 1; （ 8）

}

void main（void） （ 9）

{

unsigned char dat; （ 10）

Init_Com（）； （ 11）

while（1） （ 12）

程序详细说明：

（1）头文件包含。

（2）声明串口初始化程序。

（3）设置定时器1 工作在模式2，自动装载初值（详见第二讲）。

（4）SMOD 位清0，波特率不加倍。

（5）串行口工作在方式1，并允许接收。

（6）定时器1 高8 位赋初值。波特率为1200b/s（7）定时器1 低8 位赋初值。

（8）启动定时器。

（9）主函数。

（10）定义一个字符型变量。

（11）初始化串口。

（12）死循环。

（13）如果接收到数据。

（14）将接收到的数据赋给之前定义的变量。

（15）将接收到的值输出到P0 口。

（16）对接收标志位清0，准备再次接收。

（17）将接收到的数据又发送出去。

（18）查询是否发送完毕。

（19）对发送标志位清0。

四、调试要点与实验现象

接好硬件，通过冷启动方式将程序所生成的。hex文件下载到单片机运行后，打开串口调试助手软件，设置好波特率1200，复位单片机，然后在通过串口调试助手往单片机发送数据（见图3），可以观察到在接收窗口有发送的数据显示，此外电路板上的串行通信指示灯也会闪烁，P0 口所接到LED 灯会闪烁所接收到的数据。

图3 串口软件调试界面

另外串口调试助手软件使用时应注意的是，如果单片机开发板采用串口下载而且和串口调试助手是使用同一串口，则在打开串口软件的同时不能给单片机下载程序，如需要下载，请首先点击“关闭串口”，做发送实验的时候，注意如果选中16 进制发送的就是数字或者字母的16 进制数值，比如发送“0”，实际接收的就应该是0x00，如果不选中，默认发送的是ASCII 码值，此时发送“0”，实际接收的就应该是0x30，这点可以通过观察板子P0 口上的对应的LED 指示出来。

五、总结

本讲介绍了单片机串口通信的原理并给出了实例，通过该讲，读者可以了解和掌握51 单片机串口通信的原理与应用流程，利用串口通信，单片机可以与计算机相连，也可以单片机互联或者多个单片机相互通信组网等，在实际的工程应用中非常广泛。从学习的角度来说，熟练的利用串口将单片机系统中的相关信息显示在计算机上可以很直观方便的进行调试和开发。

1、查询方式：

#include<reg51h>

main()

{

unsigned char dat;

TMOD=0x20;

TH1=TL1=0xfd;

SCON=0x50;

TR1=1;

while(1)

{

if(RI)//接收

{

RI=0;

dat=SBUF;

}

SBUF=dat;//发送

while(!TI);

TI=0;

}

}

2、中断方式：

#include<reg51h>

unsigned char dat;

bit flag;

void uart_isr() interrupt 4

{

if(RI)//接收

{

RI=0;

dat=SBUF;

flag=1;

}

if(TI)TI=0;

}

main()

{

TMOD=0x20;

TH1=TL1=0xfd;

SCON=0x50;

TR1=1;

EA=1;

ES=1;

flag=0;

while(1)

{

if(flag)

{

SBUF=dat;

flag=0;

}

}

}

很明显，第一个程序是发送程序，通过定时器控制发送的内容；第二个程序时接受程序，使用串口中断接收。Rs485芯片有控制管脚，接收使能是低电平，一般只有在需要发送时方将其转为发送状态（高电平），发送完毕后即转为接收状态。

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