单片机串行口详解：工作原理与多机通信

"本文主要介绍了单片机中的串行口，包括其基本工作原理、相关特殊功能寄存器、四种工作方式以及多机通信和双机串行通信的实现。串行口作为全双工通用异步收发（UART）接口，允许数据同时双向传输，简化了通信线路。在讲解过程中，提到了串行口的内部结构，其中有两个独立的接收和发送缓冲器SBUF，以及控制寄存器SCON和PCON。SCON寄存器的各个位功能也进行了详细说明，如工作方式选择位SM0和SM1，以及多机通信控制位SM2。此外，还涉及了波特率的定义和计算，以及在实际应用中如何进行串行通信的硬件连接和软件编程，包括点对点和多机通信的接口设计。" 在单片机中，串行口是一个关键的通信接口，用于与其他设备进行数据交换。串行口采用全双工模式，意味着它能够同时进行数据的发送和接收，这种模式在UART（通用异步收发传输器）中得到实现，减少了所需的数据线数量，降低了硬件复杂性。异步通信是串行口的一个特性，发送和接收双方各自使用自己的时钟来控制数据传输，不需要共享的同步时钟信号线。 串行口的特殊功能寄存器包括SCON和PCON。SCON控制着串行口的操作模式和状态，如SM0和SM1用于设置四种不同的工作方式：方式0、方式1、方式2和方式3，每种方式有不同的波特率生成和数据帧格式。SM2则用于多机通信的控制，当设置为1时，只有收到第9位为1的数据帧才会被接收，否则数据将被忽略。 在多机通信中，串行口可以实现两台或多台单片机之间的通信。在方式2和方式3下，通过SM2位可以实现地址识别，确保只有正确的接收方响应数据。波特率的设定通常涉及到定时器T1，通过特定的计算公式来确定合适的计数值以产生所需的波特率。 在实际应用中，串行口的使用涵盖了双机串行通信的硬件连接和软件编程。硬件连接通常需要考虑电平匹配、数据线和握手信号线的配置。软件编程则包括初始化设置、数据传输的中断处理以及错误检测等。文中还提到了PC机与单片机间的串行通信接口设计，无论是点对点还是多机通信，都需要精心设计软件协议以保证数据的准确传输。 理解单片机串行口的工作原理和使用方法是进行嵌入式系统开发和通信设计的基础，通过合理配置和编程，可以实现高效、可靠的串行通信。