51单片机定时计数器与串口波特率配置解析

本文介绍了51单片机定时计数器的溢出率计算与串口波特率之间的关系，以及如何通过设置工作模式实现串口通信。51单片机的串口可以工作在多种模式下，这些模式由SCON寄存器的SM0和SM1位来设定。不同模式下的波特率计算方法各异，对于波特率的理解和正确设置至关重要，因为只有上下位机的波特率匹配才能保证正常通信。 波特率是指串行端口每秒钟能传输的二进制位数，例如9600波特意味着每秒传输9600个二进制位。在51单片机的模式1下，若使用12MHz晶振，每字节（包括起始位和停止位）需要10个二进位，因此9600波特率实际每秒传输960字节。模式0的波特率固定为fosc/12，而模式2则固定在fosc/64或fosc/32，具体取决于PCON寄存器的SMOD位。如果SMOD为1，波特率翻倍。 对于模式1和模式3，波特率是可变的，与定时器1或2（52芯片）的溢出速率有关。当定时器溢出时，串口发送一次数据。计算这两个模式的波特率需要用到以下公式： \[ \text{波特率} = \frac{f_{osc}}{12 \times (2^{8 - TMOD寄存器的M1,M0位}) \times (1 + PCON寄存器的SMOD位)} \] 其中，TMOD寄存器的M1和M0位决定了定时器的工作模式，而SMOD位影响波特率的倍增。通常，定时器1会在模式2下工作，以实现自动重装载，无需额外的软件干预。 为了实现模拟串口通信，开发者需要根据所需波特率，结合晶振频率和定时器配置，计算出合适的定时器初值，确保定时器在适当的时间间隔内溢出，从而生成正确的波特率。同时，正确设置SCON寄存器中的其他位，如REND和TI，以控制接收和发送状态。 51单片机的串口通信涉及到多个寄存器的设置，包括SCON、TMOD和PCON，通过精确计算和配置，可以实现不同波特率下的串行通信。对于初学者来说，理解这些概念和计算方法是掌握51单片机串口通信的关键。