51单片机串口通信详解：波特率与配置

"51单片机的串口通信和波特率设置是嵌入式系统中常见的一种通信方式，尤其在MCS-51系列单片机中，串口通信扮演了重要的角色。串行通信接口提供了全双工的能力，允许同时进行数据的发送和接收，既可以作为UART使用，也可以作为同步移位寄存器。本文将详细阐述其工作原理和配置方法。 首先，51单片机中的数据缓冲寄存器SBUF是串行通信的核心部件。SBUF是一个可以直接读写的寄存器，实际上包含了发送和接收两个独立的缓冲区，以防止数据重叠。当CPU向SBUF写入数据时，实际上是将数据送入发送寄存器；读取SBUF则会获取接收寄存器中的数据。接收器采用双缓冲设计，确保在接收新数据前，CPU有足够的时间处理旧数据。 其次，状态控制寄存器SCON是串行通信的控制中心。SCON是一个8位寄存器，包含了多种控制和状态标志位，如工作模式选择位SM0和SM1，它们共同决定了串口的工作方式。共有四种工作方式：0（同步移位寄存器）、1（10位UART）、2（11位UART）和3（11位UART），波特率由Fosc（振荡器频率）和工作方式决定。在某些模式下，SM2位可以用于实现多机通信功能。REN位用来开启或关闭串行接收，而TB8和RB8则在工作方式2和3中用于第9位数据的发送和接收，这通常与奇偶校验位或地址/数据标识位相关。 此外，中断标志位TI和RI也是SCON中的关键部分。TI表示发送中断标志，当发送完成时自动置位，需由软件清除。RI则代表接收中断标志，当接收到一个完整的字符时被置位，同样需要软件来清除。在工作方式1中，如果SM2设为1且未接收到有效停止位，RI不会被激活。而在工作方式2和3中，SM2位的设置会影响如何处理接收到的第9位数据，从而实现多机通信的逻辑判断。 总结来说，51单片机的串口通信涉及到了SBUF和SCON两个主要寄存器，以及波特率、工作方式、中断标志和多机通信的相关设置。理解这些知识点对于开发基于51单片机的串行通信系统至关重要。通过精确配置这些参数，可以实现高效、可靠的串行通信链路，满足各种嵌入式应用的需求。