51单片机 USART精讲

51单片机的USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种通用的同步/异步收发器,用于实现串行通信。它可以通过串行通信接口与外部设备进行数据传输,如与PC机进行串口通信或与其他单片机进行串行通信。

以下是51单片机USART的使用方法的详细介绍:

1. 引脚配置:

  • P3.0(RXD):USART的接收引脚,用于接收外部设备发送的数据。
  • P3.1(TXD):USART的发送引脚,用于向外部设备发送数据。

2. 寄存器配置:

  • SCON:USART控制寄存器,用于配置数据位数、波特率等参数。
  • TMOD:定时器模式寄存器,用于配置定时器的工作模式。
  • TH1、TL1:波特率发生器寄存器,用于配置USART的波特率。

3. USART初始化:

  • 设置波特率:根据需要的通信速率,通过配置TH1和TL1的值来设置波特率。具体的计算公式可以参考相关的资料或手册。
  • 配置数据位数:通过设置SCON寄存器的SM0和SM1位来选择数据位数,一般可以选择8位数据位。
  • 配置工作模式:通过设置SCON寄存器的REN和TI位来选择USART的工作模式,如同步模式或异步模式。
  • 开启USART中断(可选):通过设置IE寄存器的ES位来使能USART的接收中断和发送中断。

4. 数据收发:

  • 数据接收:当有数据到达时,USART会触发接收中断(如果使能了中断),可以在中断服务函数中读取接收到的数据。
  • 数据发送:将要发送的数据写入SBUF寄存器,USART会自动发送数据。可以通过检查TI位来判断数据是否发送完成。

5.示例代码

以下是一个使用51单片机USART实现串口通信的示例代码:


#include <reg51.h>
// 定义波特率常量#define BAUDRATE 9600
// 定义发送和接收缓冲区大小#define BUFFER_SIZE 32
// 定义发送和接收缓冲区unsigned char txBuffer[BUFFER_SIZE];unsigned char rxBuffer[BUFFER_SIZE];
// 定义发送和接收缓冲区指针unsigned char txIndex = 0;unsigned char rxIndex = 0;
// USART中断服务函数void usart_ISR(void) interrupt 4 { // 接收中断 if (RI) { // 读取接收缓冲区数据 rxBuffer[rxIndex] = SBUF; // 处理接收到的数据,例如打印到串口或执行其他操作 // 移动接收缓冲区指针 rxIndex++; if (rxIndex >= BUFFER_SIZE) { rxIndex = 0; } // 清除接收中断标志 RI = 0; } // 发送中断 if (TI) { // 移动发送缓冲区指针 txIndex++; if (txIndex >= BUFFER_SIZE) { txIndex = 0; } // 发送下一个字节 SBUF = txBuffer[txIndex]; // 清除发送中断标志 TI = 0; }}
void main() { // 设置波特率 TH1 = 256 - (11059200 / 12 / 32 / BAUDRATE); TL1 = TH1; // 设置串口工作模式 SCON = 0x50; // 8位数据位,可变波特率 // 开启USART中断 ES = 1; // 开启串口接收 REN = 1; // 开启串口 TR1 = 1; // 主循环 while (1) { // 这里可以添加其他需要执行的操作 // 发送数据 // 例如:txBuffer[txIndex] = 'A'; // 等待发送完成 while (!TI); // 清除发送中断标志 TI = 0; }}

以上代码演示了如何使用51单片机USART实现串口通信。在USART中断服务函数中,通过判断RI和TI位来处理接收和发送的数据。在主循环中,可以通过修改txBuffer数组来发送数据,然后等待发送完成。通过修改rxBuffer数组来接收数据,并在接收中断中进行处理。需要根据实际需求和波特率进行相应的配置。

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小柯玩单片机

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十多年单片机软件工程师,精通ST,AVR,GD,STC51
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