8051单片机C语言串口通信实战：与外部世界对话的桥梁

# 1. 串口通信基础**

串口通信是一种通过串行接口进行数据传输的通信方式，它广泛应用于各种电子设备和系统之间的数据交换。串口通信具有以下特点：

* **单向传输：**数据只能单向传输，即从发送方传输到接收方。
* **异步传输：**数据不以固定时间间隔发送，而是根据实际需要发送。
* **低速率：**串口通信速率一般较低，通常在几千比特/秒到几十万比特/秒之间。

# 2. 8051单片机串口通信原理

### 2.1 8051单片机的串口硬件结构

#### 2.1.1 串口寄存器

8051单片机的串口寄存器主要包括：

- **SBUF（串口数据缓冲寄存器）：**用于存储待发送或接收的数据。
- **SCON（串口控制寄存器）：**用于配置串口通信参数，如波特率、数据位、停止位和校验位。
- **PCON（电源控制寄存器）：**用于设置串口中断使能位。
- **IEN（中断使能寄存器）：**用于使能串口中断。

#### 2.1.2 串口中断

8051单片机提供两种串口中断：

- **RI（接收中断）：**当串口接收到数据时触发。
- **TI（发送中断）：**当串口发送完数据时触发。

### 2.2 串口通信协议

串口通信协议定义了数据传输的规则，包括：

#### 2.2.1 波特率、数据位、停止位、校验位

- **波特率：**数据传输速率，单位为比特/秒（bps）。
- **数据位：**每个字符传输的比特数，通常为 5、6、7 或 8 位。
- **停止位：**字符传输结束后发送的停止位数，通常为 1 或 2 位。
- **校验位：**用于检测数据传输错误，可以是奇校验或偶校验。

#### 2.2.2 通信方式

串口通信方式主要有两种：

- **同步通信：**发送端和接收端使用时钟信号同步，确保数据传输的准确性。
- **异步通信：**发送端和接收端不使用时钟信号同步，依赖于起始位和停止位来识别字符。8051单片机使用异步通信方式。

**代码块：**

// 设置串口波特率为 9600 bps
SFR PCON = 0x80; // 使能串口中断
SFR SCON = 0x50; // 设置为 8 位数据、1 个停止位、无校验
SFR TMOD = 0x20; // 设置为定时器 1 模式 2
SFR TH1 = 0xFD; // 设置波特率为 9600 bps
SFR TL1 = 0xFD; // 设置波特率为 9600 bps

**逻辑分析：**

- `SFR PCON = 0x80;`：使能串口中断。
- `SFR SCON = 0x50;`：设置串口通信参数为 8 位数据、1 个停止位、无校验。
- `SFR TMOD = 0x20;`：设置定时器 1 为模式 2，用于产生波特率。
- `SFR TH1 = 0xFD;`：设置定时器 1 的高字节为 0xFD，用于设置波特率为 9600 bps。
- `SFR TL1 = 0xFD;`：设置定时器 1 的低字节为 0xFD，用于设置波特率为 9600 bps。

**表格：**

| 参数 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| 波特率 | 9600 bps | 数据传输速率 |
| 数据位 | 8 位 | 每个字符传输的比特数 |
| 停止位 | 1 位 | 字符传输结束后发送的停止位数 |
| 校验位 | 无 | 不使用校验位 |

# 3.1 串口初始化

串口初始化是串口通信编程的第