MCS-51单片机串行通信详解

"本文主要介绍了51系列单片机的UART通信，涵盖了串行口通讯的基础知识、控制、工作方式、应用以及多机通讯和与PC机的通讯电路。" 51系列单片机的UART（通用异步收发传输器）通信是其重要的通信方式之一，用于实现设备间的串行数据交换。串行通信相比并行通信具有传输线少、成本低的优势，尤其适合长距离传输。UART通信通常采用异步通讯方式，即字符之间通过起始位和停止位来标识，字符间隔不固定。 在异步通讯中，一帧字符通常包含数据位、校验位、起始位和停止位。通讯双方需要约定字符格式和波特率，波特率决定了数据传输的速度。同步通讯则以一串字符为单位，需要严格的时钟同步，可以分为外同步和自同步两种方式。 MCS-51单片机的串行接口是全双工的，可以在同一时刻既发送又接收数据。接口的输入/输出引脚是TXD (P3.1)和RXD (P3.0)，它们用于数据的发送和接收。数据格式可以根据不同的工作方式进行配置，这些工作方式包括方式0、方式1、方式2和方式3，每种方式对应不同的波特率设定和数据处理方式。 在串行接口的应用中，51单片机可以实现单工、半双工和全双工通信。单工通信仅支持单向数据传输，半双工则允许在两个方向上传输数据，但不能同时进行。全双工则允许数据同时双向传输，提供了更高的通信效率。此外，通过调制解调器（MODEM）和标准接口如RS232，51单片机还能与电话网连接，实现远程数据传输。 多机通讯是51单片机UART通信的一个扩展应用，通过特定的协议和控制信号，可以实现多个设备之间的通信，例如主从结构或多点网络。与PC机的通讯电路设计通常涉及到电平转换，因为51单片机的TTL电平与PC机的RS232电平不兼容，需要使用电平转换芯片来匹配。 51系列单片机的UART通信是一个强大的工具，它允许设备在各种应用场景下进行数据交换，无论是简单的点对点通信还是复杂的网络架构，都能提供灵活而实用的解决方案。理解并熟练掌握UART通信对于开发基于51单片机的嵌入式系统至关重要。