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標(biāo)題: 關(guān)于51單片機(jī)串口通信方式1到底和計(jì)數(shù)器T1有什么關(guān)系？ [打印本頁(yè)]

作者: 鹽都扛把子 時(shí)間: 2018-12-22 19:13
標(biāo)題: 關(guān)于51單片機(jī)串口通信方式1到底和計(jì)數(shù)器T1有什么關(guān)系？
單片機(jī)串口通信的問(wèn)題
我就想問(wèn)串口通信方式1 到底和計(jì)數(shù)器T1有什么關(guān)系？
波特率的計(jì)算重為什么要用到T1
波特率在程序里面到底是怎么體現(xiàn)的。
看了半天PPT都看不懂，我太笨了。。

作者: 夢(mèng)園心田 時(shí)間: 2018-12-23 22:48
波特率，看單片機(jī)的重裝載值有關(guān)，

作者: angmall 時(shí)間: 2018-12-24 10:43
串口通信的基本認(rèn)識(shí)
通信分為并行通信和串行通信，并行通信時(shí)的數(shù)據(jù)各個(gè)位同時(shí)傳送，可以實(shí)現(xiàn)字節(jié)為單位通信，但通信線(xiàn)多占用資源，成本高。以前用到的的P1=0x55,一次給P1口的8個(gè)管腳分別賦值，同時(shí)進(jìn)行信號(hào)輸出，類(lèi)似于8個(gè)車(chē)道可以過(guò)去8輛車(chē)，這樣的形式是并行的，一般稱(chēng)P0,P1,P2,P3為51單片機(jī)的4組并行總線(xiàn)。

串行通信，就是一個(gè)車(chē)道，一個(gè)只能通過(guò)一輛車(chē)，如果一個(gè)0x55這樣一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)要傳輸過(guò)去的話(huà)，假如低位在前，高位在后的話(huà)，那發(fā)送方式是：0-1-0-1-0-1-0-1，一位一位的進(jìn)行傳輸，要發(fā)送8次才能發(fā)送完一個(gè)字節(jié)
STC89C52有兩個(gè)引腳是專(zhuān)門(mén)用來(lái)做串口通信的，一個(gè)是P3.0（RXD），一個(gè)是P3.1（TXD），他們組成的通信接口就是串行接口，簡(jiǎn)稱(chēng)串口。用于兩個(gè)單片機(jī)進(jìn)行UART通信。兩單片機(jī)通信接口連接方式：RXD——TXD，TXD——RXD。
單片機(jī)1的TXD發(fā)送通道接到單片機(jī)2的RXD接收通道，單片機(jī)的1的RXD接收通道接到單片機(jī)2的TXD發(fā)送通道，從而實(shí)現(xiàn)相互通信。
當(dāng)單片機(jī)1想給單片機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)，比如發(fā)送了0xCE，用二進(jìn)制表示就是11001110，在串口通信過(guò)程中，是低位先發(fā)，高位后發(fā)的原則，那么就是讓TXD首先拉低電平，持續(xù)一段時(shí)間，發(fā)送一位0，然后拉高電平，持續(xù)一段時(shí)間，發(fā)送一位1，繼續(xù)拉高，在持續(xù)一段時(shí)間，發(fā)送一位1，一直把8位二進(jìn)制數(shù)11001110全部發(fā)送完畢，這里涉及到一個(gè)問(wèn)題，就是持續(xù)的一個(gè)時(shí)間段時(shí)間“到底是多少”。因而便引入通信中非常重要的一個(gè)概念波特率，也叫做比特率。

波特率
波特率就是發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)位的速率，習(xí)慣用baud表示，即我們發(fā)送一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)持續(xù)的時(shí)間=1/baud。在通信之前，單片機(jī)1和單片機(jī)2首先都要明確約定好他們之間的通信波特率，必須保持一致，收發(fā)雙方才能正常通信。
約定好速度之后，我們還要考慮第二個(gè)問(wèn)題，數(shù)據(jù)什么時(shí)候是起始，什么時(shí)候是結(jié)束？提前和延遲結(jié)束都會(huì)接收錯(cuò)誤。在uart通信的時(shí)候，一個(gè)字節(jié)是8位，規(guī)定當(dāng)沒(méi)有通信信號(hào)發(fā)生時(shí)，通信線(xiàn)路保持高電平，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送前，先發(fā)一位0表示起始位，然后發(fā)送8位數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位是先低再高，數(shù)位位發(fā)送完后才呢個(gè)后再發(fā)送一位1表示停止位，這樣我們要發(fā)送的8位數(shù)據(jù)，實(shí)際上我們發(fā)送了10位，多出來(lái)兩位其中一個(gè)是起始位，一個(gè)是停止位。而接受方一直保持的高電平，一旦檢測(cè)到一位低電平，準(zhǔn)備開(kāi)始接受數(shù)據(jù)，接受8位數(shù)據(jù)后，然后檢測(cè)停止位，再準(zhǔn)備下一個(gè)數(shù)據(jù)接收。串口數(shù)據(jù)發(fā)送示意圖，實(shí)際上是一個(gè)時(shí)域示意圖，就是信號(hào)隨著時(shí)間變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系。比如在單片機(jī)的發(fā)送引腳上，左邊的是先發(fā)生的，右邊的是后發(fā)生的，數(shù)據(jù)位的切換時(shí)間就是波特率分之一秒，如果能夠理解時(shí)域的概念，后邊很多通信的時(shí)序圖就很容易理解了。

手把手教你單片機(jī)串口通信-基礎(chǔ)篇
http://m.raoushi.com/bbs/dpj-107804-1.html

作者: angmall 時(shí)間: 2018-12-24 10:47
UART模塊介紹
IO口模擬串口通信，讓大家了解了串口通信的本質(zhì)，但是我們的單片機(jī)程序卻需要不停的檢測(cè)掃描單片機(jī)IO口收到的數(shù)據(jù)，大量占用了單片機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。這時(shí)候就會(huì)有聰明人想了，其實(shí)我們并不是很關(guān)心通信的過(guò)程，我們只需要一個(gè)通信的結(jié)果，最終得到接收到的數(shù)據(jù)就行了。這樣我們可以在單片機(jī)內(nèi)部做一個(gè)硬件模塊，讓它自動(dòng)接收數(shù)據(jù)，接收完了，通知我們一下就可以了，我們的51單片機(jī)內(nèi)部就存在這樣一個(gè)UART模塊，要正確使用它，當(dāng)然還得先把對(duì)應(yīng)的特殊功能寄存器配置好。
51單片機(jī)的UART串口的結(jié)構(gòu)由串行口控制寄存器SCON、發(fā)送和接收電路三部分構(gòu)成，先來(lái)了解一下串口控制寄存器SCON。
SCON串行控制器的位分配（地址：0x98）
位：符號(hào)：復(fù)位值： 0：RI：0；1：TI：0；2:RB8:0;3:TB8:0;4:REN:0;5:SM2:0;6:SM1:0;7:SM0:0;
0位RI:接收中斷標(biāo)志位，當(dāng)接收電路接收到停止位的中間位置時(shí)，RI由硬件置1，必須通過(guò)軟件清零
1位TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位，當(dāng)發(fā)送電路發(fā)送到停止位的中間位置時(shí)，TI由硬件置1，必須通過(guò)軟件清零。
2位RB8：模式2和3中接收到的第9位數(shù)據(jù)（很少用），模式1用來(lái)接收停止位。
3位TB8：模式2和3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)（很少用）。
4位REN：使能串行接收。由軟件置位使能接收，軟件清零則禁止接收。
5位SM2：多機(jī)通信控制位（極少用），模式1直接清零。
6位SM1和7位SM0：
這兩位共同決定了串口通信的模式0～模式3共4種模式。我們最常用的就是模式1，也就是SM0=0，SM1=1，下邊我們重點(diǎn)就講模式1，其它模式從略。
對(duì)于串口的四種模式，模式1是最常用的，就是我們前邊提到的1位起始位，8位數(shù)據(jù)位和1位停止位。下面我們就詳細(xì)介紹模式1的工作細(xì)節(jié)和使用方法，至于其它3種模式與此也是大同小異，真正遇到需要使用的時(shí)候大家再去查閱相關(guān)資料就行了。
在我們使用IO口模擬串口通信的時(shí)候，串口的波特率是使用定時(shí)器T0的中斷體現(xiàn)出來(lái)的。在硬件串口模塊中，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的波特率發(fā)生器用來(lái)控制發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的速度。對(duì)于STC89C52單片機(jī)來(lái)講，這個(gè)波特率發(fā)生器只能由定時(shí)器T1或定時(shí)器T2產(chǎn)生，而不能由定時(shí)器T0產(chǎn)生，這和我們模擬的通信是完全不同的概念。
如果用定時(shí)器2，需要配置額外的寄存器，默認(rèn)是使用定時(shí)器1的，我們本章內(nèi)容主要就使用定時(shí)器T1作為波特率發(fā)生器來(lái)講解，方式1下的波特率發(fā)生器必須使用定時(shí)器T1的模式2，也就是自動(dòng)重裝載模式，定時(shí)器的重載值計(jì)算公式為：
TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /2/16 /波特率

和波特率有關(guān)的還有一個(gè)寄存器，是一個(gè)電源管理寄存器PCON，他的最高位可以把波特率提高一倍，也就是如果寫(xiě)PCON |= 0x80以后，計(jì)算公式就成了：
TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /16 /波特率
公式中數(shù)字的含義這里解釋一下，256是8位定時(shí)器的溢出值，也就是TL1的溢出值，晶振值在我們的開(kāi)發(fā)板上就是11059200，12是說(shuō)1個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)時(shí)鐘周期，值得關(guān)注的是這個(gè)16，我們來(lái)重點(diǎn)說(shuō)明。在IO口模擬串口通信接收數(shù)據(jù)的時(shí)候，采集的是這一位數(shù)據(jù)的中間位置，而實(shí)際上串口模塊比我們模擬的要復(fù)雜和精確一些。他采取的方式是把一位信號(hào)采集16次，其中第7、8、9次取出來(lái)，這三次中其中兩次如果是高電平，那么就認(rèn)定這一位數(shù)據(jù)是1，如果兩次是低電平，那么就認(rèn)定這一位是0，這樣一旦受到意外干擾讀錯(cuò)一次數(shù)據(jù)，也依然可以保證最終數(shù)據(jù)的正確性。
串口通信的發(fā)送和接收電路在物理上有2個(gè)名字相同的SBUF寄存器，它們的地址也都是0x99，但是一個(gè)用來(lái)做發(fā)送緩沖，一個(gè)用來(lái)做接收緩沖。意思就是說(shuō)，有2個(gè)房間，兩個(gè)房間的門(mén)牌號(hào)是一樣的，其中一個(gè)只出人不進(jìn)人，另外一個(gè)只進(jìn)人不出人，這樣的話(huà)，我們就可以實(shí)現(xiàn)UART的全雙工通信，相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾。但是在邏輯上呢，我們每次只操作SBUF，單片機(jī)會(huì)自動(dòng)根據(jù)對(duì)它執(zhí)行的是“讀”還是“寫(xiě)”操作來(lái)選擇是接收SBUF還是發(fā)送SBUF，后邊通過(guò)程序，我們就會(huì)徹底了解這個(gè)問(wèn)題。
##UART串口程序
一般情況下，我們編寫(xiě)串口通信程序的基本步驟如下所示：
1、配置串口為模式1。
2、配置定時(shí)器T1為模式2，即自動(dòng)重裝模式。
3、根據(jù)波特率計(jì)算TH1和TL1的初值，如果有需要可以使用PCON進(jìn)行波特率加倍。
4、打開(kāi)定時(shí)器控制寄存器TR1，讓定時(shí)器跑起來(lái)。
這里還要特別注意一下，就是在使用T1做波特率發(fā)生器的時(shí)候，千萬(wàn)不要再使能T1的中斷了。
我們先來(lái)看一下由IO口模擬串口通信直接改為使用硬件UART模塊時(shí)的程序代碼，看看程序是不是簡(jiǎn)單了很多，因?yàn)榇蟛糠值墓ぷ饔布K都替我們做了。程序功能和IO口模擬的是完全一樣的。

作者: robinsonlin 時(shí)間: 2018-12-24 11:26
呵呵。你顯然是沒(méi)有弄清楚，定時(shí)器、中斷的本質(zhì)區(qū)別。
定時(shí)器是單片機(jī)內(nèi)部的一個(gè)模塊，不管是代碼如何編寫(xiě)，它都獨(dú)立存在于芯片內(nèi)部，是一個(gè)功能模塊。
中斷，包括串口中斷，是一個(gè)機(jī)制，是單片的一個(gè)功能，這個(gè)功能一般都需要定時(shí)器模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)（特別是串口中斷，需要定時(shí)器來(lái)提供波特率）。可以用定時(shí)器0，也可以用定時(shí)器1，主要看你如何去分配這個(gè)資源了。

作者: liaohuiooooo 時(shí)間: 2020-1-28 22:52

angmall 發(fā)表于 2018-12-24 10:43
串口通信的基本認(rèn)識(shí)
通信分為并行通信和串行通信，并行通信時(shí)的數(shù)據(jù)各個(gè)位同時(shí)傳送，可以實(shí)現(xiàn)字節(jié)為單位通 ...

十分感謝

作者: 672595259 時(shí)間: 2020-6-1 20:20

angmall 發(fā)表于 2018-12-24 10:47
UART模塊介紹
IO口模擬串口通信，讓大家了解了串口通信的本質(zhì)，但是我們的單片機(jī)程序卻需要不停的檢測(cè)掃描 ...

謝謝你

作者: WeridoA 時(shí)間: 2020-6-1 21:41
波特率
波特率就是發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)位的速率，習(xí)慣用baud表示，即我們發(fā)送一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)持續(xù)的時(shí)間=1/baud。在通信之前，單片機(jī)1和單片機(jī)2首先都要明確約定好他們之間的通信波特率，必須保持一致，收發(fā)雙方才能正常通信。
約定好速度之后，我們還要考慮第二個(gè)問(wèn)題，數(shù)據(jù)什么時(shí)候是起始，什么時(shí)候是結(jié)束？提前和延遲結(jié)束都會(huì)接收錯(cuò)誤。在uart通信的時(shí)候，一個(gè)字節(jié)是8位，規(guī)定當(dāng)沒(méi)有通信信號(hào)發(fā)生時(shí)，通信線(xiàn)路保持高電平，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送前，先發(fā)一位0表示起始位，然后發(fā)送8位數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位是先低再高，數(shù)位位發(fā)送完后才呢個(gè)后再發(fā)送一位1表示停止位，這樣我們要發(fā)送的8位數(shù)據(jù)，實(shí)際上我們發(fā)送了10位，多出來(lái)兩位其中一個(gè)是起始位，一個(gè)是停止位。而接受方一直保持的高電平，一旦檢測(cè)到一位低電平，準(zhǔn)備開(kāi)始接受數(shù)據(jù)，接受8位數(shù)據(jù)后，然后檢測(cè)停止位，再準(zhǔn)備下一個(gè)數(shù)據(jù)接收。串口數(shù)據(jù)發(fā)送示意圖，實(shí)際上是一個(gè)時(shí)域示意圖，就是信號(hào)隨著時(shí)間變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系。比如在單片機(jī)的發(fā)送引腳上，左邊的是先發(fā)生的，右邊的是后發(fā)生的，數(shù)據(jù)位的切換時(shí)間就是波特率分之一秒，如果能夠理解時(shí)域的概念，后邊很多通信的時(shí)序圖就很容易理解了。

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