89C51串行接口详解：UART通信与工作方式

"本文主要介绍了8位UART方式的串行接口在单片机中的应用，包括一帧信息的结构、发送和接收过程，以及MCS-51串行接口的相关知识，如串行通信的基本概念、同步与异步通信、数据传输方向、波特率和串行通信接口标准。" 在单片机通信中，UART（通用异步收发传输器）是一种常见的串行通信接口。8位UART方式的一帧信息包含10位，由1位起始位、8位数据位和1位停止位组成。发送过程中，数据从D0到D7依次传输，而接收时则按照相反的顺序载入SBUF，当满足REN = 1，RI = 0以及SM2 = 0或SM2 = 1且接收到的停止位为1的条件时，接收完成并置位RI。 MCS-51单片机的串行接口是全双工的，支持4种不同的工作方式，允许通过编程设定波特率。串行接口由多个寄存器组成，如TCON和SCON，用于控制串行通信的模式和状态。其中，TCON寄存器包含了定时器/计数器的控制位，如TF1、TR1等，而SCON寄存器则包含串行口控制位，如SM2、REN、TI和RI等。 串行通信相比并行通信，虽然传输速度较慢，但由于只需要一对传输线，所以更适合远距离通信。通信方式可以分为同步和异步。同步通信要求发送和接收设备的时钟严格同步，通常用于数据流连续且对实时性要求高的场合。异步通信则不要求时钟同步，而是以字符为单位（一帧信息）进行传输，通常包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位，这种方式更加灵活，适用于大多数通用通信应用。 波特率是衡量串行通信速率的指标，表示单位时间内传输的有效二进制位数。在异步通信中，波特率可以通过计算一帧信息的位数和传输速率来确定。例如，如果一帧信息包含10位，每秒传输240个字符，则波特率为2400波特。 串行通信的数据传输方向可以是单工、半双工或全双工。单工只允许数据单向传输，如广播电台和收音机；半双工则可以在同一通道上双向交替传输，如对讲机；全双工则可以同时进行双向传输，如电话机。 在串行通信接口标准方面，RS-232C是最常见的，定义了逻辑电平和物理连接。RS-232C的逻辑“1”通常为负电压，逻辑“0”为正电压。为了适应TTL/CMOS逻辑电平，常常使用MAX232进行电平转换。此外，RS-422A和RS-485标准则提供了更远距离和更高抗干扰能力的通信接口。 总结来说，8位UART方式的串行接口在单片机中的应用涉及多种通信参数和控制机制，通过理解这些基本概念和操作，可以有效地实现单片机之间的串行通信。