MCS-51单片机串行通信：波特率与异步通信详解

"MCS-51单片机的串行接口相关知识" 在单片机编程中，串行通信是一种重要的数据传输方式，尤其在远程通信和数据采集系统中广泛应用。本文主要围绕MCS-51单片机的串行接口展开，涉及串行通信的基本概念、异步通信方式、波特率的计算以及串行通信的控制等方面。 串行通信分为异步通信和同步通信。异步通信是串行通信的主要形式，它以字符（字节）为单位进行传输，每个字符前有1个起始位，后有1个或多个停止位，用于标记字符的开始和结束。字符之间的间隔时间是不固定的，这样允许发送和接收端使用各自独立的时钟，提高了通信的灵活性。例如，8位数据位的异步通信中，数据帧包括1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位。 波特率是衡量串行通信速率的指标，表示每秒传输的二进制位数。对于MCS-51单片机，波特率可以通过公式B = (2SMOD/32) × T1溢出率来计算，其中SMOD是串行口波特率倍增位，如果设为1，则波特率加倍；T1溢出率则是定时器T1的溢出周期，与晶振频率有关。通过调整这些参数，可以灵活设置所需的波特率。 MCS-51单片机的串行接口有4种工作方式，分别是方式0、1、2和3。方式0用于波特率发生器，其他方式则支持串行通信。其中，方式1是标准的8位UART（通用异步收发传输器）模式，常用于异步通信。在该模式下，CPU执行任何一条以SBUF（串行数据缓冲区）为目标寄存器的指令，都会启动发送过程。起始位先被输出，随后数据位逐位移出，最后置位中断标志位TI，表明发送完成。 串行通信的奇偶校验是用于检测数据传输错误的一种简单方法，可以选择奇校验、偶校验或无校验。奇偶校验位使得数据位加上校验位后的1的个数保持为奇数或偶数，接收端根据约定检查校验是否正确，以确定数据是否在传输过程中出错。 在实际应用中，MCS-51串行接口的控制涉及到串行口的初始化配置，包括选择工作方式、设置波特率、开启或关闭中断等。这些都需要通过设置相应的寄存器如SCON（串行控制寄存器）、TMOD（定时器工作模式寄存器）和TH1、TL1（定时器寄存器）来完成。 理解和掌握MCS-51单片机的串行接口及其操作对于进行单片机编程和设计嵌入式系统至关重要，因为这直接影响到数据传输的效率和准确性。通过熟练运用串行通信的知识，可以实现更高效、可靠的远程通信和数据交换。