MCS-51单片机串行通信详解

"MCS-51单片机串行通信详解" MCS-51单片机串行通信是微控制器领域中的一个重要概念，它涉及数据传输的方式、格式以及单片机内部的处理机制。串行通信是数据一位一位传输的方式，与并行通信相比，虽然速度较慢，但适合远程传输，而并行通信则适用于短距离高速传输。 串行通信有两种主要方式：同步和异步。同步通信依赖于精确的时钟同步，而异步通信则不需要严格的同步，常用于实际应用中。异步通信的数据帧通常包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。例如，ASCII帧由10位组成，其中7位是数据，1位起始，1位校验，1位停止。 在异步通信中，接收和发送双方需设定相同的帧格式（如字符长度）和波特率（比特率，即每秒传输的位数）。波特率决定了数据传输的速度，如1200波特率意味着每秒传输1200位。 通信的方向性分为单工、半双工和全双工。单工只能单向传输，半双工可双向但不能同时，全双工则支持双向同时传输。在MCS-51单片机中，串行接口通过并行数据与CPU交互，而对外部则以串行数据传输。 通用异步接收发送器（UART）是实现串行通信的关键组件，它包括接收器和发送器，能够完成数据的串化和反串化，即把并行数据转换为串行数据，反之亦然。UART还负责插入和去除通信格式信息，并执行错误检测以确保数据的准确性。 MCS-51单片机内部集成的串行接口是全双工的，允许同时发送和接收数据。在写入SBUF（串行缓冲区）时，CPU以并行方式写入，而数据则以串行方式发送出去。同样，串行接收的数据也是按位接收，然后并行读取到CPU。 串行口寄存器包括发送缓冲器、接收缓冲器、输入移位寄存器等。在接收过程中，采用双缓冲结构，数据先存储在移位寄存器，一帧接收完毕后，数据被转移到SBUF，以便开始接收下一轮数据。同时，中断标志（如RI和TI）用于指示接收或发送的完成，便于CPU及时响应。 MCS-51单片机的串行通信涉及到硬件接口、数据格式、通信协议以及内部处理流程等多个方面，理解这些知识点对于进行单片机编程和系统设计至关重要。