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51单片机串口通信详解与实例应用
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更新于2024-07-03
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深入理解51单片机串口通信及通信实例文档详细探讨了串口通信的基础理论和实践应用。串口通信,也称为串行通信,是一种利用单根线路(通常为两根线,一根发送,一根接收)按位传输数据的方式,相较于并行通信,它具有更高的灵活性和远程通信能力。串口通信主要特点如下: 1. 异步通信:串口通信是非同步的,允许发送和接收数据在不同的时间点进行,一条线上可以同时进行发送和接收操作。这使得它适用于远距离通信,例如IEEE488标准允许串口通信的传输距离远超并行通信的限制。 2. 关键参数: - 波特率:决定数据传输速率,即单位时间内传输的位数。例如,240Bd表示每秒240个字符,每个字符包含10位。调制速率通常大于波特率,比如曼彻斯特编码。电话线常用的波特率有14400、28800和36600,但可灵活调整,不过高速度会随距离减小。 - 数据位:实际传输的数据位数,可能为6、7或8位,取决于应用场景。标准ASCII码使用7位,扩展ASCII码则为8位。使用简单文本时,每个数据包(一个字节)包括起始位、停止位和奇偶校验位。 - 停止位:用于标识数据包的结束,常见的值有1位、1.5位和2位。停止位有助于设备间的时间同步,位数越多,容错性更强,但会降低数据传输速率。 在51单片机中,正确配置这些参数至关重要,因为它们是通信双方设备之间通信的桥梁。理解这些概念可以帮助开发人员设计高效的通信协议,实现数据的准确传输和控制设备间的交互。实际操作中,开发者需要根据具体应用选择合适的波特率、数据位数和停止位设置,以确保通信的稳定性和效率。例如,在嵌入式系统设计中,可能需要考虑功耗、通信距离和实时性等因素来确定最佳配置。
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这个芯片就可以实现把标准 RS232 串口电平转换成我们单片机能够识别和承受的
UART0V/5V 电平。从这里大家似乎慢慢有点明白了,其实RS232 串口和 UART 串口,它
们的协议类型是一样的,只是电平标准不同而已,而 MAX232 这个芯片起到的就是中间
人的作用,它把 UART 电平转换成 RS232 电平,也把 RS232 电平转换成 UART 电平,从
而实现标准 RS232 接口和单片机 UART 之间的通信连接。
USB 转串口通信随着技术的发展,工业上还有 RS232 串口通信的大量使用,但是商业技
术的应用上,已经慢慢的使用 USB 转 UART 技术取代了 RS232 串口,绝大多数笔记本电
脑已经没有串口这个东西了,那我们要实现单片机和电脑之间的通信该怎么办呢?
们只需要在电路上添加一个USB转串口芯片,就可以成功实现USB通信协议和标准UART
串行通信协议的转换,在我们的开发板上,我们使用的是 CH340T 这个芯片
我们需要用跳线帽把中间和下边的针短接在一起。右侧的 CH340T 这个电路很简单,把电
源、晶振接好后,6 脚和 7 脚的 DP 和 DM 分别接 USB 口的 2 个数据引脚上去,3 脚和 4
脚通过跳线接到了我们单片机的 TXD 和 RXD 上去。
CH340T 的电路里 3 脚位置加了个 4148 的二极管,是一个小技巧。因为 STC89C52 这个单
片机下载程序时需要冷启动,就是先点下载后上电,上电瞬间单片机会先检测需要不需要
下载程序。虽然单片机的 VCC 是由开关来控制,但是由于 CH340T 的 3 脚是输出引脚,
如果没有此二极管,开关后级单片机在断电的情况下,CH340T 的 3 脚和单片机的 P3.0(即
RXD)引脚连在一起,有电流会通过这个引脚流入后级电路并且给后级的电容充电,造成
后级有一定幅度的电压,这个电压值虽然只有两三伏左右,但是可能会影响到正常的冷启
动。加了二极管后,一方面不影响通信,另外一个方面还可以消除这种不良影响。这个地
方可以暂时作为了解,大家如果自己做这类电路,可以参考一下。
IO 口模拟 UART 串口通信 UART 串口波特率,常用的值是 300、600、1200、2400、4800、
9600、14400、19200、28800、38400、57600、115200 等速率。IO 口模拟 UART 串行通信
程序是一个简单的演示程序,我们使用串口调试助手下发一个数据,数据加1 后,再自动
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