STC单片机串口通信详解：串口通信原理与应用实战，轻松实现单片机与外设通信

# 1. STC单片机串口通信基础**

串口通信是单片机与外部设备进行数据交换的一种重要方式。STC单片机内置串口控制器，支持UART和USART通信协议，具有较强的通信能力。

串口通信的物理层主要包括串口引脚、波特率和数据格式。串口引脚负责与外部设备的连接，波特率决定数据传输速率，数据格式定义数据传输的位数、停止位和校验位。

串口通信的数据传输协议主要包括帧结构和校验方式。帧结构规定了数据传输的顺序和格式，校验方式用于检测数据传输过程中的错误。

# 2. 串口通信原理**

**2.1 串口通信的物理层**

串口通信的物理层定义了串口通信的物理特性，包括接口标准、波特率和数据格式。

**2.1.1 串口通信的接口标准**

常用的串口通信接口标准有：

- RS-232：用于远距离通信，传输距离可达数百米。
- RS-485：用于多点通信，可连接多个设备。
- TTL：用于短距离通信，传输距离一般不超过几米。

**2.1.2 串口通信的波特率和数据格式**

波特率是指每秒传输的比特数，单位为bps。常用的波特率有：9600、19200、38400、57600、115200等。

数据格式是指数据传输时使用的位数和校验方式。常用的数据格式有：

- 8N1：8位数据位，无校验位，1个停止位。
- 8E1：8位数据位，偶校验位，1个停止位。
- 8O1：8位数据位，奇校验位，1个停止位。

**2.2 串口通信的数据传输协议**

串口通信的数据传输协议定义了数据传输时的帧结构和校验方式。

**2.2.1 串口通信的帧结构**

串口通信的帧结构一般包括：

- 起始位：一个低电平信号，表示帧的开始。
- 数据位：传输的数据，通常为8位。
- 校验位：用于校验数据传输的正确性，可以是奇校验或偶校验。
- 停止位：一个高电平信号，表示帧的结束。

**2.2.2 串口通信的校验方式**

串口通信的校验方式有：

- 奇校验：校验位为1，使得数据位和校验位的奇偶性相同。
- 偶校验：校验位为0，使得数据位和校验位的奇偶性相同。
- 无校验：不使用校验位。

**代码示例：**

#include <STC15F2K60S2.H>
#define BAUD 9600

void main()
{
    SCON = 0x50;      // 8位数据位，1个停止位，无校验
    TMOD = 0x20;      // 定时器1工作方式2
    TH1 = (65536 - (11059200 / (12 * BAUD))) / 256;
    TL1 = (65536 - (11059200 / (12 * BAUD))) % 256;
    TR1 = 1;          // 启动定时器1
    while (1)
    {
        // 发送数据
        SBUF = 'A';
        while (!TI);     // 等待发送完成
        TI = 0;
    }
}

**逻辑分析：**

这段代码配置了STC15F2K60S2单片机的串口，波特率为9600，数据格式为8N1。然后，通过定时器1产生波特率时钟，并启动定时器。主循环中，不断发送数据'A'，并等待发送完成。

**参数说明：**

- `SCON`：串口控制寄存器，用于配置串口的工作方式。
- `TMOD`：定时器模式寄存器，用于配置定时器的工作方式。
- `TH1`：定时器1高8位寄存器，用于设置定时器1的重装值。
- `TL1`：定时器1低8位寄存器，用于设置定时器1的重装值。
- `TR1`：定时器1启动/停止位，用于启动或停止定时器1。
- `SBUF`：串口数据缓冲寄存器，用于发送和接收数据。
- `TI`：串口发送中断标志位，当发送完成时置位。

# 3. STC单片机串口编程

### 3.1 STC单片机串口硬件配置

#### 3.1.1 串口引脚的配置

STC单片机的串口引脚一般为P3.0（TXD）和P3.1（RXD），其中TXD用于发送数据，RXD用于接收数据。在使用串口之前，需要对这两个引脚进行配置。

// 配置P3.0为串口发送引脚
P3M0 &= ~0x01; // 将P3.0设置为推挽输出模式
P3M1 &= ~0x01; // 将P3.0设置为上拉输入模式

// 配置P3.1为串口接收引脚
P3M0 &= ~0x02; // 将P3.1设置为推挽输出模式
P3M1 |= 0x02; // 将P3.1设置为下拉输入模式

#### 3.1.2 串口时钟的配置

STC单片机的串口时钟由内部时钟源或外部时钟源提供。在使用串口之前，需要对串口时钟进行配置。

// 配置串