串行口通信上位机发送字符x,单片机返回上位机"I get x"-电子工程世界

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一.程序功能

在上位机上用串口调试助手发送一个字符X, 单片机收到字符后返回给上位机"I get X",串口波特率设为9600bps.

二.程序源码

1) 法1 (头文件法, 适用于老手)

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar flag, a, i;

uchar code table[] = "I get "; //定义一个字符类型编码数组

void init();

void main()

{

init(); //初始化

while (1)

{

//若检测到flag为1, 说明程序已经执行过串口中断服务程序, 即收到了数据.

if (flag == 1)

{

//手动将flag清0,方便标志位检测

flag = 0;

//检测到flag为1后,即串口中断发生,先将ES清0, 原因是接下来要发送数据, 若不关闭串口中断, 发送完数据后,

//单片机同样会申请串口中断,再次进入中断服务程序,flag又为1,又再此发送数据,一直重复

//因此我们在发送数据前把串口中断关闭,等发送完数据再打开串口中断,这样可以安全地发送数据

ES = 0;

//通过for循环将前面数组中字符依次发送出去

//由于数组table中共有6个字符,所以循环中以6作为结束个数

for (i = 0; i < 6; i++)

{

//发送字符

SBUF = table[i];

//当向SBUF中写入一个数据后,使用while(!TI)等待发送完毕, 因为发送完毕后TI会由

//硬件置1,然后退出while(!TI)

while (!TI);

//再将TI手动清0

TI = 0;

}

//向SBUF中写入从中断服务程序读回来的数据

SBUF = a;

while (!TI); //同上

TI = 0; //同上

ES = 1; //重新开启串口中断

}

void init()

{

TMOD = 0x20; //设定定时器1为工作方式2: 8位初值自动重装的8位定时器(设定定时器1目的是其溢出率决定串口波特率)

TH1 = 0xfd; //定时器1装初值(波特率为9600)

TL1 = 0xfd; //定时器1装初值(波特率为9600),注意:TH1,TL1初值必须相同

//ET1 = 1; 这里不需要开启定时器1中断,因为定时器1工作在方式2,为8位自动重装方式,进入中断也无事可做

REN = 1; //容许串行口接收数据

SM0 = 0; //设定串口工作方式1

SM1 = 1; //设定串口工作方式1(10位异步收发,波特率可变,且由定时器1的溢出率决定)

EA = 1; //开总中断

ES = 1; //开串口中断

TR1 = 1; //启动定时器1

}

//串口中断服务程序

void ser() interrupt 4

{

//RI为接收中断标志位, 在方式0时, 当串行接收第8位数据结束时, 或在其他方式, 串行接收停止位的

//中间时, 由内部硬件使RI置1, 向CPU发出中断申请, 也必须在中断服务程序中, 用软件将其清0,取消

//此中断申请, 以方便下一次中断申请检测, 即这样才能产生下一次中断.

//这里RI清0, 因为程序既然产生了串口中断, 肯定是收到或发送了数据, 在开始时没有发送任何数据

//那必然是收到了数据, 此时RI会被硬件置1, 所以进入串口中断服务程序后必须由软件清0, 这样才能

//产生下一次中断.

RI = 0;

//将SBUF中的数据读走给a, 这是此中断服务程序最重要的目的

a = SBUF;

//将标志位flag置1, 以方便在主程序中查询判断是否已经收到数据

flag = 1;

}

2) 法2 (完整寄存器地址法)

//中断允许寄存器IE,字节地址位0xA8

//单片机复位时, IE中所有位被清0

sfr IE = 0xA8;

//EA为全局中断允许位

//EA = 1时打开全局中断控制,在这样条件下,由各个中断控制位打开或关闭相应的中断

//EA = 0时关闭所有中断

sbit EA = IE^7;

//ET2为定时器/计数器2中断允许位

//ET2 = 1时打开T2中断, ET2 = 0时关闭T2中断

sbit ET2 = IE^5; //8052 only

//ES为串行口中断允许位

//ES = 1时打开串行口中断, ES = 0时关闭串行口中断

sbit ES = IE^4;

//ET1为定时器/计数器1中断允许位

//ET1 = 1时打开T1中断, ET1 = 0时关闭T1中断

sbit ET1 = IE^3;

//EX1为外部中断1中断允许位

//EX1 = 1时打开外部中断1中断, EX1 = 0时关闭外部中断1中断

sbit EX1 = IE^2;

//ET0为定时器/计数器0中断允许位

//ET0 = 1时打开T0中断, ET0 = 1时关闭T0中断

sbit ET0 = IE^1;

//EX0为外部中断0中断允许位

//EX0 = 1时打开外部中断0中断, EX0 = 0时关闭外部中断0中断

sbit EX0 = IE^0;

//SBUF为串行数据缓冲寄存器

//51单片机中含有两个SBUF,其中一个为发送缓冲寄存器,另一个为接收缓冲寄存器

//这两个寄存器共有一个地址0x99, 但物理上是两个独立的寄存器,有指令操作决定访问哪个寄存器

//执行写指令时, 访问串行发送寄存器, 执行读指令时, 访问串行接收寄存器

//接收器具有双缓冲结构, 即在从接收寄存器中读出前一个已收到的字节之前, 便能接受第二个字节

//如果第二个字节已经接收完毕,第一个字节还没有读出,则丢失其中一个字节

//对于发送器,数据由CPU控制和发送,所以不需要考虑

sfr SBUF = 0x99;

//SCON为串行口控制寄存器

//SCON可位寻址, 即可以访问它的具体某一位

//SCON用以设定串行口的工作方式, 接收/发送控制以及设置状态标志

//单片机复位时SCON全部被清0

sfr SCON = 0x98;

//SM0,SM1为工作方式选择位, 串行口有4中工作方式, 由SM0,SM1设定

//SM0=0,SM1=0为方式0,即同步移位寄存器方式,用于扩展I/O口

//SM0=0,SM1=1为方式1,即10位异步收发,含8位数据,波特率可变,且由定时器1的溢出率控制

//SM0=1,SM1=0为方式2,即11位异步收发,含9位数据,波特率固定

//SM0=1,SM1=1为方式3,即11位异步收发,含9位数据,波特率可变,且由定时器1的溢出率控制

sbit SM0 = SCON^7;

sbit SM1 = SCON^6;

//SM2为多机通信控制位,主要用于方式2和方式3

//当接收机的SM2=1时,可以利用收到的RB8来控制是否激活RI,即RB8=0时不激活RI,收到的信息丢弃

//RB8=1时收到的数据进入SBUF,并激活RI,进而在中断服务中将数据从SBUF读走

//当SM0=0时,不论收到的RB8是0还是1,均可以使收到的数据进入SBUF,并激活RI,即此时RB8不具有控制RI激活功能

//通过控制SM2,可以实现多机通信.

//在方式0时,SM2必须是0

//在方式1时,若SM2=1,则只有接收到有效停止位时,RI才置1

sbit SM2 = SCON^5;

//REN为允许串行接收位

//REN=1时允许串行口接收数据

//REN=0时禁止串行口接收数据

sbit REN = SCON^4;

//TB8为方式2,3中发送数据的第9位

//方式2或方式3中,时发送数据的第9位,可以用软件规定其作用,可以用作数据的奇偶校验位

//或在多机通信中,作为地址帧/数据帧的标志位

//方式0和方式1时,该位未用

sbit TB8 = SCON^3;

//RB8为方式2,3中接收数据的第9位

//方式2或方式3中,是接收数据的第9位,可作为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位

//方式1时,若SM2=0,则RB8是接收到的停止位

sbit RB8 = SCON^2;

//TI为发送中断标志位

//方式0时,当串行发送第8位数据结束时,或在其他方式,串行发送停止位的开始时,

//由内部硬件使TI置1,向CPU发出中断申请,在中断服务程序中,必须用软件将其清0,取消此中断申请

sbit TI = SCON^1;

//RI为接收中断标志位

//方式0时,当串行接收第8位数据结束时,或在其他方式,串行接收停止位的中间时,

//由内部邮件使RI置1,向CPU发出中断申请,也必须在中断服务程序中,用软件将其清0,取消此中断申请

sbit RI = SCON^0;

//TMOD为定时器/计数器工作方式寄存器

//字节地址位0x89,不能位寻址

//单片机复位时TMOD全部被清0

//TMOD的高4位用于设置定时器1,低4位用于设置定时器0,

//其中高低4位均由GATE,C/T,M1,M0构成

//GATE为门控制位

//GATE=0,定时器/计数器启动与停止仅受TCON寄存器中TRX(X=0,1)来控制

//GATE=1,定时器/计数器启动与停止由TCON寄存器中TRX(X=0,1)和外部中断引脚(INT0或INT1)的电平共同控制

//C/T为定时器模式和计数器模式选择位

//C/T=1为计数器模式,C/T=0为定时器模式

//M1M0为工作方式选择位

//M1=0,M0=0为方式0,为13位定时器/计数器

//M1=0,M0=1为方式1,为16位定时器/计数器

//M1=1,M0=0为方式2,8位出值自动重装的8位定时器/计数器

//M1=1,M1=0为方式3,仅适用于T0,分成两个8位计数器,T1停止计数

sfr TMOD = 0x89;

//TCON为定时器/计数器控制寄存器

//TCON字节地址为88H,可位寻址

//TCON寄存器用来控制定时器的启,停,标志定时器溢出和中断

//单片机复位时TCON全部被清0

//TCON包含的TF1,TR1,TF0,TR0用于定时器/计数器

//TCON包含的IE1,IT1,IE0,IT0用于外部中断

sfr TCON = 0x88;

//TF1为定时器1溢出标志位

//当计数器1计满溢出时,由硬件使TF1置1,并且申请中断,进入中断服务程序后,由硬件自动清0

//如果使用定时器的中断,那么该位完全不用人为去操作

//如果使用软件查询的方式,查询该位为1后,就需要用软件清0

sbit TF1 = TCON^7;

//TR1为定时器1运行控制位

//由软件清0关闭定时器1,当GATE=1,且INT1为高电平时,TR1置1启动定时器1

//当GATE=0时,TR1置1启动定时器1

sbit TR1 = TCON^6;

//TF0为定时器0溢出标志,功能及操作方法同TF1

sbit TF0 = TCON^5;

//TR0为定时器0运行控制位,其功能及操作方式同TR1

sbit TR0 = TCON^4;

//IE1为外部中断1请求标志

//IT1=0时,为电平触发方式,每个机器周期的S5P2采样INT1引脚,

//若INT1脚为低电平,则置1,否则IE1清0

//IT1=1时,INT1位跳变沿触发方式,当第一个机器周期采样到INT1为低电平时,则IE1置1

//IE1=1时,表示外部中断1正在向CPU申请中断,当CPU响应中断,转向中断服务程序,该位由硬件清0

sbit IE1 = TCON^3;

//IT1为外部中断1触发方式选择位

//IT1=0,电平触发方式,引脚INT1上低电平有效

//IT1=1,跳变沿触发方式,引脚INT1上的电平从高到低的负跳变有效

sbit IT1 = TCON^2;

//IE0为外部中断0请求标志,功能及操作同IE1

sbit IE0 = TCON^1;

//IT0为外部中断0触发方式选择位,功能及操作同IT1

sbit IT0 = TCON^0;

//定时器1初值高8位

sfr TH1 = 0x8D;

//定时器1初值低8位

sfr TL1 = 0x8B;

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar flag, a, i;

uchar code table[] = "I get "; //定义一个字符类型编码数组

void init();

void main()

{

init(); //初始化

while (1)

{

//若检测到flag为1, 说明程序已经执行过串口中断服务程序, 即收到了数据.

if (flag == 1)

{

//手动将flag清0,方便标志位检测

flag = 0;

//检测到flag为1后,即串口中断发生,先将ES清0, 原因是接下来要发送数据, 若不关闭串口中断, 发送完数据后,

//单片机同样会申请串口中断,再次进入中断服务程序,flag又为1,又再此发送数据,一直重复

//因此我们在发送数据前把串口中断关闭,等发送完数据再打开串口中断,这样可以安全地发送数据

ES = 0;

//通过for循环将前面数组中字符依次发送出去

//由于数组table中共有6个字符,所以循环中以6作为结束个数

for (i = 0; i < 6; i++)

{

//发送字符

SBUF = table[i];

//当向SBUF中写入一个数据后,使用while(!TI)等待发送完毕, 因为发送完毕后TI会由

//硬件置1,然后退出while(!TI)

while (!TI);

//再将TI手动清0

TI = 0;

}

//向SBUF中写入从中断服务程序读回来的数据

SBUF = a;

while (!TI); //同上

TI = 0; //同上

ES = 1; //新开启串口中断

}

void init()

{

TMOD = 0x20; //设定定时器1为工作方式2: 8位初值自动重装的8位定时器(设定定时器1目的是其溢出率决定串口波特率)

TH1 = 0xfd; //定时器1装初值(波特率为9600)

TL1 = 0xfd; //定时器1装初值(波特率为9600),注意:TH1,TL1初值必须相同

//ET1 = 1; //这里不需要开启定时器1中断,因为定时器1工作在方式2,为8位自动重装方式,进入中断也无事可做

REN = 1; //容许串行口接收数据

SM0 = 0; //设定串口工作方式1

SM1 = 1; //设定串口工作方式1(10位异步收发,波特率可变,且由定时器1的溢出率决定)

EA = 1; //开总中断

ES = 1; //开串口中断

TR1 = 1; //启动定时器1

}

//串口中断服务程序

void ser() interrupt 4

{

//RI为接收中断标志位, 在方式0时, 当串行接收第8位数据结束时, 或在其他方式, 串行接收停止位的

//中间时, 由内部硬件使RI置1, 向CPU发出中断申请, 也必须在中断服务程序中, 用软件将其清0,取消

//此中断申请, 以方便下一次中断申请检测, 即这样才能产生下一次中断.

//这里RI清0, 因为程序既然产生了串口中断, 肯定是收到或发送了数据, 在开始时没有发送任何数据

//那必然是收到了数据, 此时RI会被硬件置1, 所以进入串口中断服务程序后必须由软件清0, 这样才能

//产生下一次中断.

RI = 0;

//将SBUF中的数据读走给a, 这是此中断服务程序最重要的目的

a = SBUF;

//将标志位flag置1, 以方便在主程序中查询判断是否已经收到数据

flag = 1;

}

三.程序小结

1) 操作串行口之前,需要对单片机的一些与串口有关的特殊功能寄存器进行初始化设置, 主要是设置产生波特率

的定时器1, 串行口控制和中断控制,其主要步骤包括:

a. 确定T1的工作方式(变成TMOD寄存器)

b. 计算T1的初值, 装载TH1,TL1

c. 启动T1(编程TCON中的TR1位)

d. 确定串行口工作方式(编程SCON寄存器)

e. 串行口工作在中断方式时, 要进行中断设置(变成IE, IP寄存器)

2) 51单片机可以通过特殊功能寄存器SBUF对串行接收或串行发送寄存器进行访问, 两个寄存器共用一个地址

99H,但在物理上是两个独立的寄存器, 由指令操作决定访问哪一个寄存器. 执行写指令时, 访问串行发送寄存器, 执行读指令时, 访问串行接收寄存器, 接收器具有双缓冲结构, 即在从接收寄存器中读出前一个已收到

的字节之前, 便能接收第二个字节, 如果第二个字节已经接收完毕, 第一个字节还没有读出, 则丢失其中

一个字节. 对于发送器, 因为数据由CPU控制和发送的, 所以不需要考虑.

a=SBUF;代表单片机自动将串口接收寄存器中的数据取走给a.

SBUF=a;代表单片机将串口发送寄存器中的数据一位位从串口发送出去.

3) 此程序可以用在显示串口接收的数据上.

4) 程序几个变量的说明

a. 主函数main中while中ES=0可以换成EA=0,ES=1可以换成EA=1(即将串口中断的临时控制改为全局中断的控制)

b. 初始化函数init中ET1=1不能打开,即便主函数外有计数器1的子函数(函数为空)

c. 初始化函数init中TR1=1需要打开(包括TMOD=0x20),因为需要定时器1溢出率决定串口波特率.

d. 初始化函数init中REN=1需要打开,否则串口不会接受数据

e. 初始化函数SM1=1需要打开,否则串口接收乱码

f. 初始化函数ES=1需要打开,否则串口不会接受数据

5) 法2中TH1的地址位0x8D, 与TCON中的TF0位地址一样, 这里对TH1赋值时不是会对TF0产生影响吗?

关键字：串行口通信上位机单片机引用地址：串行口通信上位机发送字符x,单片机返回上位机"I get x"

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