51单片机串口通信详解：全双工原理与实战

"51单片机串口通信讲解，包括串口原理、相关寄存器及中断标志的介绍" 51单片机串口通信是单片机系统中一个重要的组成部分，它允许设备间通过串行方式进行数据传输。全双工串口允许同时进行数据的发送和接收，这对于许多应用来说是非常实用的，比如与PC机进行通信。串行通信的优点在于只需要一根线就能实现通信，减少了硬件成本，特别适用于远程通信，尽管它的传输速度相对并行通信来说较慢。 51单片机中的串口通信涉及到几个关键寄存器，包括SBUF和SCON。SBUF寄存器是接收和发送数据的缓冲区，通过P3.0（RXD）和P3.1（TXD）引脚与外部线路连接，实现全双工通信。SCON寄存器则包含了串口工作模式、控制位等重要信息。 SCON寄存器中的SM0和SM1位定义了串行口的工作方式，总共可以设定四种不同的工作模式，每种模式下波特率和功能都有所不同。SM2位在方式2和方式3中用于多机通信，控制是否只接收第9位为1的数据帧。REN位控制接收功能的开启和关闭。TB8和RB8在方式2和3中用于传输第9位数据，用于区分地址和数据。TI和RI是中断请求标志，TI表示发送中断，RI表示接收中断，当数据传输完成后，这些标志会被自动置位，等待CPU处理。 在实现51单片机与PC机的串口通信时，首先需要设置串口的工作模式，通常是方式1或方式3，因为它们提供了灵活的波特率选择和全双工能力。然后，需要编写程序来控制SBUF寄存器进行数据的发送和接收，并通过设置SCON寄存器中的控制位来启用接收和发送功能。在数据传输过程中，需要监控中断标志TI和RI，以便及时处理发送和接收完成的事件。 为了确保串口通信的正确性，需要考虑波特率的匹配，即发送端和接收端的波特率设置必须一致。此外，还需要注意数据格式，包括数据位数、停止位数和校验位，这些都应在双方设备中进行相同设置。在实际应用中，可能会使用中断服务子程序来处理串口通信，以提高程序的实时性和效率。 51单片机的串口通信是一个涉及硬件配置、软件编程以及通信协议理解的综合过程。理解和掌握这一技术对于开发基于51单片机的嵌入式系统至关重要，能够实现诸如数据采集、设备控制等多种功能。