串口通信的原理

串口通信(SerialCommunicaTIons)的概念非常簡(jiǎn)單，串口按位(bit)發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)(byte)的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡(jiǎn)單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。比如IEEE488定義并行通行狀態(tài)時(shí)，規(guī)定設(shè)備線總長(zhǎng)不得超過(guò)20米，并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長(zhǎng)度不得超過(guò)2米；而對(duì)于串口而言，長(zhǎng)度可達(dá)1200米。典型地，串口用于ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成，分別是地線、發(fā)送、接收。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)在另一根線上接收數(shù)據(jù)。其他線用于握手，但不是必須的。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)行通信的端口，這些參數(shù)必須匹配。

a，波特率：這是一個(gè)衡量符號(hào)傳輸速率的參數(shù)。指的是信號(hào)被調(diào)制以后在單位時(shí)間內(nèi)的變化，即單位時(shí)間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)，如每秒鐘傳送240個(gè)字符，而每個(gè)字符格式包含10位(1個(gè)起始位，1個(gè)停止位，8個(gè)數(shù)據(jù)位)，這時(shí)的波特率為240Bd，比特率為10位*240個(gè)/秒=2400bps。一般調(diào)制速率大于波特率，比如曼徹斯特編碼)。通常電話線的波特率為14400，28800和36600。波特率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值，但是波特率和距離成反比。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通信，典型的例子就是GPIB設(shè)備的通信。

b，數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)信息包，實(shí)際的數(shù)據(jù)往往不會(huì)是8位的，標(biāo)準(zhǔn)的值是6、7和8位。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。比如，標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼是0～127(7位)。擴(kuò)展的ASCII碼是0～255(8位)。如果數(shù)據(jù)使用簡(jiǎn)單的文本(標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼)，那么每個(gè)數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個(gè)包是指一個(gè)字節(jié)，包括開(kāi)始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。由于實(shí)際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取，術(shù)語(yǔ)“包”指任何通信的情況。

c，停止位：用于表示單個(gè)包的最后一位。典型的值為1，1.5和2位。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺(tái)設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供計(jì)算機(jī)校正時(shí)鐘同步的機(jī)會(huì)。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時(shí)鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)也越慢。

d，奇偶校驗(yàn)位：在串口通信中一種簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)方式。有四種檢錯(cuò)方式：偶、奇、高和低。當(dāng)然沒(méi)有校驗(yàn)位也是可以的。對(duì)于偶和奇校驗(yàn)的情況，串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位(數(shù)據(jù)位后面的一位)，用一個(gè)值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€邏輯高位。例如，如果數(shù)據(jù)是011，那么對(duì)于偶校驗(yàn)，校驗(yàn)位為0，保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個(gè)。如果是奇校驗(yàn)，校驗(yàn)位為1，這樣就有3個(gè)邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單置位邏輯高或者邏輯低校驗(yàn)。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個(gè)位的狀態(tài)，有機(jī)會(huì)判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數(shù)據(jù)是否不同步。

RS232概述

在我們電腦上，一般都會(huì)有一個(gè)9針的串行接口，這個(gè)串行接口叫做RS232接口，它和UART通信有關(guān)聯(lián)，但是由于現(xiàn)在筆記本電腦不帶9針串口，所以和單片機(jī)通信越來(lái)越趨于使用USB虛擬串口。

九針串口分工頭和母頭

公頭上5下4，上5從左到右為1.2.3.4.5；下4從左到右為6.7.8.9；

母頭上5下4，上5從左到右為5.4.3.2.1；下4從左到右為9.8.7.6；

RS232接口一共有9個(gè)引腳，分別定義是：1、載波檢測(cè)DCD；2、接收數(shù)據(jù)RXD；3、發(fā)送數(shù)據(jù)TXD；4、數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR；5、信號(hào)地線SG；6、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好DSR；7、請(qǐng)求發(fā)送RTS；8、清除發(fā)送CTS；9、振鈴提示RI。我們要讓這個(gè)串口和我們單片機(jī)進(jìn)行通信，我們只需要關(guān)心其中的2腳RXD、3腳TXD和5腳GND即可

雖然這三個(gè)引腳的名字和我們單片機(jī)上的串口名字一樣，但是卻不能直接和單片機(jī)對(duì)連通信，這是為什么呢？隨著我們了解的內(nèi)容越來(lái)越多，我們得慢慢知道，不是所有的電路都是5V代表高電平而0V代表低電平的。對(duì)于RS232標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，它是個(gè)反邏輯，也叫做負(fù)邏輯。為何叫負(fù)邏輯？它的TXD和RXD的電壓，-3V～-15V電壓代表是1，+3～+15V電壓代表是0。低電平代表的是1，而高電平代表的是0，所以稱(chēng)之為負(fù)邏輯。因此電腦的9針RS232串口是不能和單片機(jī)直接連接的，需要用一個(gè)電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232來(lái)完成

這個(gè)芯片就可以實(shí)現(xiàn)把標(biāo)準(zhǔn)RS232串口電平轉(zhuǎn)換成我們單片機(jī)能夠識(shí)別和承受的UART0V/5V電平。從這里大家似乎慢慢有點(diǎn)明白了，其實(shí)RS232串口和UART串口，它們的協(xié)議類(lèi)型是一樣的，只是電平標(biāo)準(zhǔn)不同而已，而MAX232這個(gè)芯片起到的就是中間人的作用，它把UART電平轉(zhuǎn)換成RS232電平，也把RS232電平轉(zhuǎn)換成UART電平，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)RS232接口和單片機(jī)UART之間的通信連接。

USB轉(zhuǎn)串口通信

隨著技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)上還有RS232串口通信的大量使用，但是商業(yè)技術(shù)的應(yīng)用上，已經(jīng)慢慢的使用USB轉(zhuǎn)UART技術(shù)取代了RS232串口，絕大多數(shù)筆記本電腦已經(jīng)沒(méi)有串口這個(gè)東西了，那我們要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和電腦之間的通信該怎么辦呢？

們只需要在電路上添加一個(gè)USB轉(zhuǎn)串口芯片，就可以成功實(shí)現(xiàn)USB通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)UART串行通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，在我們的開(kāi)發(fā)板上，我們使用的是CH340T這個(gè)芯片

我們需要用跳線帽把中間和下邊的針短接在一起。右側(cè)的CH340T這個(gè)電路很簡(jiǎn)單，把電源、晶振接好后，6腳和7腳的DP和DM分別接USB口的2個(gè)數(shù)據(jù)引腳上去，3腳和4腳通過(guò)跳線接到了我們單片機(jī)的TXD和RXD上去。

CH340T的電路里3腳位置加了個(gè)4148的二極管，是一個(gè)小技巧。因?yàn)镾TC89C52這個(gè)單片機(jī)下載程序時(shí)需要冷啟動(dòng)，就是先點(diǎn)下載后上電，上電瞬間單片機(jī)會(huì)先檢測(cè)需要不需要下載程序。雖然單片機(jī)的VCC是由開(kāi)關(guān)來(lái)控制，但是由于CH340T的3腳是輸出引腳，如果沒(méi)有此二極管，開(kāi)關(guān)后級(jí)單片機(jī)在斷電的情況下，CH340T的3腳和單片機(jī)的P3.0(即RXD)引腳連在一起，有電流會(huì)通過(guò)這個(gè)引腳流入后級(jí)電路并且給后級(jí)的電容充電，造成后級(jí)有一定幅度的電壓，這個(gè)電壓值雖然只有兩三伏左右，但是可能會(huì)影響到正常的冷啟動(dòng)。加了二極管后，一方面不影響通信，另外一個(gè)方面還可以消除這種不良影響。這個(gè)地方可以暫時(shí)作為了解，大家如果自己做這類(lèi)電路，可以參考一下。

IO口模擬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口模擬UART串行通信程序是一個(gè)簡(jiǎn)單的演示程序，我們使用串口調(diào)試助手下發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)加1后，再自動(dòng)返回。

串口調(diào)試助手，這里我們直接使用STC-ISP軟件自帶的串口調(diào)試助手，先把串口調(diào)試助手的使用給大家說(shuō)一下，如圖11-6所示。第一步要選擇串口助手菜單，第二步選擇十六進(jìn)制顯示，第三步選擇十六進(jìn)制發(fā)送，第四步選擇COM口，這個(gè)COM口要和自己電腦設(shè)備管理器里的那個(gè)COM口一致，波特率按我們程序設(shè)定好的選擇，我們程序中讓一個(gè)數(shù)據(jù)位持續(xù)時(shí)間是1/9600秒，那這個(gè)地方選擇波特率就是選9600，校驗(yàn)位選N，數(shù)據(jù)位8，停止位1。

串口調(diào)試助手的實(shí)質(zhì)就是利用電腦上的UART通信接口，發(fā)送數(shù)據(jù)給我們的單片機(jī)，也可以把我們的單片機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)接收到這個(gè)調(diào)試助手界面上。

因?yàn)槌醮谓佑|通信方面的技術(shù)，所以我把后面的IO模擬串口通信程序進(jìn)行一下解釋，大家可以邊看我的解釋邊看程序，把底層原理先徹底弄懂。

變量定義部分就不用說(shuō)了，直接看main主函數(shù)。首先是對(duì)通信的波特率的設(shè)定，在這里我們配置的波特率是9600，那么串口調(diào)試助手也得是9600。配置波特率的時(shí)候，我們用的是定時(shí)器T0的模式2。模式2中，不再是TH0代表高8位，TL0代表低8位了，而只有TL0在進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)TL0溢出后，不僅僅會(huì)讓TF0變1，而且還會(huì)將TH0中的內(nèi)容重新自動(dòng)裝到TL0中。這樣有一個(gè)好處，就是我們可以把想要的定時(shí)器初值提前存在TH0中，當(dāng)TL0溢出后，TH0自動(dòng)把初值就重新送入TL0了，全自動(dòng)的，不需要程序中再給TL0重新賦值了，配置方式很簡(jiǎn)單，大家可以自己看下程序并且計(jì)算一下初值。

波特率設(shè)置好以后，打開(kāi)中斷，然后等待接收串口調(diào)試助手下發(fā)的數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)的時(shí)候，首先要進(jìn)行低電平檢測(cè)while(PIN_RXD)，若沒(méi)有低電平則說(shuō)明沒(méi)有數(shù)據(jù)，一旦檢測(cè)到低電平，就進(jìn)入啟動(dòng)接收函數(shù)StartRXD()。接收函數(shù)最開(kāi)始啟動(dòng)半個(gè)波特率周期，初學(xué)可能這里不是很明白。大家回頭看一下我們的圖11-2里邊的串口數(shù)據(jù)示意圖，如果在數(shù)據(jù)位電平變化的時(shí)候去讀取，因?yàn)闀r(shí)序上的誤差以及信號(hào)穩(wěn)定性的問(wèn)題很容易讀錯(cuò)數(shù)據(jù)，所以我們希望在信號(hào)最穩(wěn)定的時(shí)候去讀數(shù)據(jù)。除了信號(hào)變化的那個(gè)沿的位置外，其它位置都很穩(wěn)定，那么我們現(xiàn)在就約定在信號(hào)中間位置去讀取電平狀態(tài)，這樣能夠保證我們讀的一定是正確的。

一旦讀到了起始信號(hào)，我們就把當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定成接收狀態(tài)，并且打開(kāi)定時(shí)器中斷，第一次是半個(gè)周期進(jìn)入中斷后，對(duì)起始位進(jìn)行二次判斷一下，確認(rèn)一下起始位是低電平，而不是一個(gè)干擾信號(hào)。以后每經(jīng)過(guò)1/9600秒進(jìn)入一次中斷，并且把這個(gè)引腳的狀態(tài)讀到RxdBuf里邊。等待接收完畢之后，我們?cè)侔堰@個(gè)RxdBuf加1，再通過(guò)TXD引腳發(fā)送出去，同樣需要先發(fā)一位起始位，然后發(fā)8個(gè)數(shù)據(jù)位，再發(fā)結(jié)束位，發(fā)送完畢后，程序運(yùn)行到while(PIN_RXD)，等待第二輪信號(hào)接收的開(kāi)始。

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，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。

通信實(shí)例與ASCLL碼

先拋開(kāi)我們使用的漢字不談，那么我們常用的字符就包含了0~9的數(shù)字、A~Z/a~z的字母、還有各種標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等。那么在單片機(jī)系統(tǒng)里面我們?cè)趺磥?lái)表示它們呢？ASCII碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange，即美國(guó)信息互換標(biāo)準(zhǔn)代碼)可以完成這個(gè)使命：我們知道，在單片機(jī)中一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)可以有0～255共256個(gè)值，我們?nèi)∑渲械?～127共128個(gè)值賦予了它另外一層涵義

我們用字符格式發(fā)送一個(gè)小寫(xiě)的a，返回一個(gè)十六進(jìn)制的0x61，數(shù)碼管上顯示的也是61，ASCII碼表里字符a對(duì)應(yīng)十進(jìn)制是97，等于十六進(jìn)制的0x61；我們?cè)儆米址袷桨l(fā)送一個(gè)數(shù)字1，返回一個(gè)十六進(jìn)制的0x31，數(shù)碼管上顯示的也是31，ASCII表里字符1對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制是49，等于十六進(jìn)制的0x31。這下大家就該清楚了：所謂的十六進(jìn)制發(fā)送和十六進(jìn)制接收，都是按字節(jié)數(shù)據(jù)的真實(shí)值進(jìn)行的；而字符格式發(fā)送和字符格式接收，是按ASCII碼表中字符形式進(jìn)行的，但它實(shí)際上最終傳輸?shù)倪€是一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。這個(gè)表格，當(dāng)然不需要大家去記住，理解它，用的時(shí)候過(guò)來(lái)查就行了。

51單片機(jī)串口通信實(shí)例(字符串接收和發(fā)送)

#include《reg52.h》

//------------------串口通信協(xié)議-----------------//

/*

客戶端數(shù)據(jù)包格式解釋(長(zhǎng)度恒為15)：

例如：A01_fmq_01Off___#

A--------數(shù)據(jù)包的開(kāi)始標(biāo)記(可以為A到Z，意味著數(shù)據(jù)包可以有26種)

01-----設(shè)備代號(hào)

fmq_01Off___--------指令(長(zhǎng)度恒為10)，指令的前4個(gè)人字符是指令頭部，指令的后6個(gè)字符是指令尾部

#---------數(shù)據(jù)包的結(jié)束標(biāo)記

服務(wù)器端數(shù)據(jù)包格式解釋(長(zhǎng)度恒為15)：

例如：A02_SenT010250#

A--------數(shù)據(jù)包的開(kāi)始標(biāo)記(可以為A到Z，意味著數(shù)據(jù)包可以有26種)

02-----設(shè)備代號(hào)

SenT010250--------指令(長(zhǎng)度恒為10)，指令的前4個(gè)人字符是指令頭部，指令的后6個(gè)字符是指令尾部

#---------數(shù)據(jù)包的結(jié)束標(biāo)記

*/

char buf_string［16］; //定義數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度為15個(gè)字符

#define deviceID_1Bit ‘0’ //用于串口通信時(shí)，定義本地設(shè)備ID的第1位

#define deviceID_2Bit ‘2’ //用于串口通信時(shí)，定義本地設(shè)備ID的第2位

#define datapackage_headflag ‘A’ //用于串口通信時(shí)，定義數(shù)據(jù)包頭部的驗(yàn)證標(biāo)記

char DataPackage_DS18B20［16］={datapackage_headflag，deviceID_1Bit，deviceID_2Bit，‘_’，‘S’，‘e’，‘n’，‘T’，‘X’，‘X’，‘X’，‘X’，‘X’，‘X’，‘#’};

char HeartBeat［16］={datapackage_headflag，deviceID_1Bit，deviceID_2Bit，‘_’，‘B’，‘e’，‘a(chǎn)’，‘t’，‘X’，‘X’，‘X’，‘X’，‘X’，‘X’，‘#’};

//----------------------------------------------//

/*******************************

串口通信

MCU:89C52RC 11.0592MHz

//11.0592MHz 0xd0 1200bps

//12MHz 0xcc 1200bps

//11.0592MHz 0xfa 9600bps

//0xf4 11.0592MHz 0xf3 12MHz 4800bps

//均在SMOD=1的情況下(波特率倍增模式)

*******************************/

//串口發(fā)送函數(shù)

void PutString(unsigned char *TXStr)

{

ES=0;

while(*TXStr！=0)

{

SBUF=*TXStr;

while(TI==0);

TI=0;

TXStr++;

}

ES=1;

}

//串口接收函數(shù)

bit ReceiveString()

{

char * RecStr=buf_string;

char num=0;

unsigned char count=0;

loop：

*RecStr=SBUF;

count=0;

RI=0;

if(num《14) //數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度為15個(gè)字符，嘗試連續(xù)接收15個(gè)字符

{

num++;

RecStr++;

while(！RI)

{

count++;

if(count》130)return 0; //接收數(shù)據(jù)等待延遲，等待時(shí)間太久會(huì)導(dǎo)致CPU運(yùn)算閑置，太短會(huì)出現(xiàn)“數(shù)據(jù)包被分割”，默認(rèn)count=130

}

goto loop;

}

return 1;

}

//定時(shí)器1用作波特率發(fā)生器

void Init_USART()

{

SCON=0x50; //串口方式1，使能接收

TMOD|=0x20; //定時(shí)器1工作方式2(8位自動(dòng)重裝初值)

TMOD&=~0x10;

TH1=0xfa; //9600bps

TL1=0xfa;

PCON|=0x80; //SMOD=1

TR1=1;

TI=0;

RI=0;

//PS=1; //提高串口中斷優(yōu)先級(jí)

ES=1; //開(kāi)啟串口中斷使能

}

//比較指令頭部

bit CompareCMD_head(char CMD_head［］)

{

unsigned char CharNum;

for(CharNum=0;CharNum《4;CharNum++) //指令長(zhǎng)度為10個(gè)字符

{

if(！(buf_string［CharNum+4］==CMD_head［CharNum］))

{

return 0; //指令頭部匹配失敗

}

}

return 1; //指令頭部匹配成功

}

//比較指令尾部(start：從哪里開(kāi)始比較，quality：比較多少個(gè)字符，CMD_tail［］：要比較的字符串)

bit CompareCMD_tail(unsigned char start，unsigned char quality，char CMD_tail［］)

{

unsigned char CharNum;

for(CharNum=0;CharNum《quality;CharNum++)

{

if(！(buf_string［start+CharNum］==CMD_tail［CharNum］))

{

return 0;

}

}

return 1;

}

bit Deal_UART_RecData() //處理串口接收數(shù)據(jù)包函數(shù)(成功處理數(shù)據(jù)包則返回1，否則返回0)

{

//PutString(buf_string);

if(buf_string［0］==datapackage_headflag&&buf_string［14］==‘#’) //進(jìn)行數(shù)據(jù)包頭尾標(biāo)記驗(yàn)證

{

switch(buf_string［1］) //識(shí)別發(fā)送者設(shè)備ID的第1位數(shù)字

{

case ‘0’：

switch(buf_string［2］) //識(shí)別發(fā)送者設(shè)備ID的第2位數(shù)字

{

case ‘3’：

if(CompareCMD_head(“Ligt”)) //判斷指令頭部是否為“Ligt”

{

//下面是指令尾部分析

switch(buf_string［8］)

{

case ‘0’：

switch(buf_string［9］)

{

case ‘0’：

return 0;

case ‘1’：

if(CompareCMD_tail(10，3，“Off”)) //A03_Ligt01Off_#

{

//要執(zhí)行的代碼

return 1;

}

if(CompareCMD_tail(10，3，“On_”))

{

return 1;

}

return 0;

default：

return 0;

}

case ‘1’：

default：

return 0;

}

}

if(CompareCMD_head(“SenT”))

{

}

if(CompareCMD_head(“jdq_”))

{

}

if(CompareCMD_head(“Try！”))

{

}

return 0;

default：

return 0;

}

default：

return 0;

}

}

return 0;

}

/************************

中斷函數(shù)

************************/

//串口中斷服務(wù)函數(shù)-----------

void USART() interrupt 4 //標(biāo)志位TI和RI需要手動(dòng)復(fù)位，TI和RI置位共用一個(gè)中斷入口

{

if(ReceiveString())

{

//數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度正確則執(zhí)行以下代碼

Deal_UART_RecData();

}

else

{

//數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度錯(cuò)誤則執(zhí)行以下代碼

//LED1=~LED1;

}

RI=0; //接收并處理一次數(shù)據(jù)后把接收中斷標(biāo)志清除一下，拒絕響應(yīng)在中斷接收忙的時(shí)候發(fā)來(lái)的請(qǐng)求

}

/***************************

主函數(shù)

***************************/

void main()

{

EA=1;

Init_USART();

while(1)

{

//PutString(buf_string);//空格20H，回車(chē)0DH

}

}

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机串口连接原理,串口通信的原理及USB转串口通信的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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