51单片机多机串口通信

① 两个8051单片机之间用方式2串行通信

串行口是单片机与外界进行信息交换的工具，8051单片机的通信方式有两种：

并行通信：数据的各位同时发送或接收。

串行通信：数据一位一位次序发送或接收。

串行通信的方式

异步通信

用一个起始位0表示字符的开始，用停止位1表示字符的结束，中间夹着8个数据位，字符能一个接一个传送

CPU与外设之间必须有字符格式和波特率两项规定

字符格式规定能使双方把0和1串理解成同一种意义，原则上自由制定，通用角度使用标准如ASCII

波特率即数据传输速率，每秒传送的二进制位数，如120字符/s，每个字符10数位，则传送波特率为1200波特

同步通信

去掉了开始结束标志提高速度，但由于数据块传递开始要用同步字符来指示，同时要求由时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件较复杂。

通信方向

在串行通信中，把通信接口只能发送或接收的单向传送办法叫单工传送；把数据能双向传递称为双工传送。半双工传送两机之间不能同时进行发送和接收，任一时该，只能发或者只能收信息。全双工传送是能同时发送接收。

串行接口结构

51单片机一个可编程的全双工串行通信接口。可用作异步通信方式（UART），与串行传送信息的外部设备相连接。或用于通过同步或异步标准通信协议进行全双工的8051多机系统，使用TTL或CMOS移位寄存器来扩充I/O口。

8051单片机通过管脚RXD（P3.0，串行数据接收端）和管脚TXD（P3.1，串行数据发送端）与外界通信。SBUF是串行口缓冲寄存器，包括发送寄存器和接收寄存器。它们有相同名字和地址空间，但不会出现冲突，因为它们两个一个只能被CPU读出数据，一个只能被CPU写入数据。

② 51单片机串口通讯

51单片机串口通信
来源：维库 作者：
关键字：51单片机 串口通信
这节我们主要讲单片机上串口的工作原理和如何通过程序来对串口进行设置，以及根据所给出的实例实现与PC 机通信。
一、原理简介
51 单片机内部有一个全双工串行接口。什么叫全双工串口呢？一般来说，只能接受或只能发送的称为单工串行；既可接收又可发送，但不能同时进行的称为半双工；能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式，其突出优点是只需一根传输线，可大大降低硬件成本，适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。
与之前一样，首先我们来了解单片机串口相关的寄存器。
SBUF 寄存器：它是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器，可同时发送、接收数据，可通过指令对SBUF 的读写来区别是对接收缓冲器的操作还是对发送缓冲器的操作。从而控制外部两条独立的收发信号线RXD（P3.0）、TXD（P3.1），同时发送、接收数据，实现全双工。
串行口控制寄存器SCON（见表1） 。

表1 SCON寄存器
表中各位（从左至右为从高位到低位）含义如下。
SM0 和SM1 ：串行口工作方式控制位，其定义如表2 所示。

表2 串行口工作方式控制位
其中，fOSC 为单片机的时钟频率；波特率指串行口每秒钟发送（或接收）的位数。
SM2 ：多机通信控制位。 该仅用于方式2 和方式3 的多机通信。其中发送机SM2 ＝ 1（需要程序控制设置）。接收机的串行口工作于方式2 或3，SM2=1 时，只有当接收到第9 位数据（RB8）为1 时，才把接收到的前8 位数据送入SBUF，且置位RI 发出中断申请引发串行接收中断，否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0 时，就不管第位数据是0 还是1，都将数据送入SBUF，并置位RI 发出中断申请。工作于方式0 时，SM2 必须为0。
REN ：串行接收允许位：REN =0 时，禁止接收；REN =1 时，允许接收。
TB8 ：在方式2、3 中，TB8 是发送机要发送的第9 位数据。在多机通信中它代表传输的地址或数据，TB8=0 为数据，TB8=1 时为地址。
RB8 ：在方式2、3 中，RB8 是接收机接收到的第9 位数据，该数据正好来自发送机的TB8，从而识别接收到的数据特征。
TI ：串行口发送中断请求标志。当CPU 发送完一串行数据后，此时SBUF 寄存器为空，硬件使TI 置1，请求中断。CPU 响应中断后，由软件对TI 清零。
RI ：串行口接收中断请求标志。当串行口接收完一帧串行数据时，此时SBUF 寄存器为满，硬件使RI 置1，请求中断。CPU 响应中断后，用软件对RI 清零。
电源控制寄存器PCON（见表3） 。

表3 PCON寄存器

表中各位（从左至右为从高位到低位）含义如下。
SMOD ：波特率加倍位。SMOD=1，当串行口工作于方式1、2、3 时，波特率加倍。SMOD=0，波特率不变。
GF1、GF0 ：通用标志位。
PD（PCON.1） ：掉电方式位。当PD=1 时，进入掉电方式。
IDL（PCON.0） ：待机方式位。当IDL=1 时，进入待机方式。
另外与串行口相关的寄存器有前面文章叙述的定时器相关寄存器和中断寄存器。定时器寄存器用来设定波特率。中断允许寄存器IE 中的ES 位也用来作为串行I/O 中断允许位。当ES ＝ 1，允许 串行I/O 中断；当ES ＝ 0，禁止串行I/O 中断。中断优先级寄存器IP的PS 位则用作串行I/O 中断优先级控制位。当PS=1，设定为高优先级；当PS =0，设定为低优先级。
波特率计算：在了解了串行口相关的寄存器之后，我们可得出其通信波特率的一些结论：
① 方式0 和方式2 的波特率是固定的。
在方式0 中， 波特率为时钟频率的1/12， 即fOSC/12，固定不变。
在方式2 中，波特率取决于PCON 中的SMOD 值，即波特率为：

当SMOD=0 时，波特率为fosc/64 ；当SMOD=1 时，波特率为fosc/32。
② 方式1 和方式3 的波特率可变，由定时器1 的溢出率决定。

当定时器T1 用作波特率发生器时，通常选用定时初值自动重装的工作方式2（ 注意：不要把定时器的工作方式与串行口的工作方式搞混淆了）。其计数结构为8 位，假定计数初值为Count，单片机的机器周期为T，则定时时间为（256 ?Count）×T 。从而在1s内发生溢出的次数（即溢出率）可由公式（1）所示：

从而波特率的计算公式由公式（2）所示：

在实际应用时，通常是先确定波特率，后根据波特率求T1 定时初值，因此式（2）又可写为：

51单片机串口通讯

二、电路详解

下面就对图1 所示电路进行详细说明。
图1 串行通信实验电路图
最小系统部分（时钟电路、复位电路等）第一讲已经讲过，在此不再叙述。我们重点来了解下与计算机通信的RS-232 接口电路。可以看到，在电路图中，有TXD 和RXD 两个接收和发送指示状态灯，此外用了一个叫MAX3232 的芯片，那它是用来实现什么的呢？首先我们要知道计算机上的串口是具有RS-232 标准的串行接口，而RS-232 的标准中定义了其电气特性：高电平“1”信号电压的范围为-15V~-3V，低电平“0”
信号电压的范围为+3V~+15V。可能有些读者会问，它为什么要以这样的电气特性呢？这是因为高低电平用相反的电压表示，至少有6V 的压差，非常好的提高了数据传输的可靠性。由于单片机的管脚电平为TTL，单片机与RS-232 标准的串行口进行通信时，首先要解决的便是电平转换的问题。一般来说，可以选择一些专业的集成电路芯片，如图中的MAX3232。MAX3232 芯片内部集成了电压倍增电路，单电源供电即可完成电平转换，而且工作电压宽，3V~5.5V 间均能正常工作。其典型应用如图中所示，其外围所接的电容对传输速率有影响，在试验套件中采用的是0.1μF。
值得一提的是MAX3232 芯片拥有两对电平转换线路，图中只用了一路，因此浪费了另一路，在一些场合可以将两路并联以获得较强的驱动抗干扰能力。此外，我们有必要了解图中与计算机相连的DB-9 型RS-232的引脚结构（见图2）。

图2 DB-9连接器接口图
其各管脚定义如下（见表4）。

表4 DB-9型接口管脚定义
三、程序设计
本讲设计实例程序如下：
#include "AT89X52.h" （1）
void Init_Com（void） （ 2）
{
TMOD = 0x20; （ 3）
PCON = 0x00; （ 4）
SCON = 0x50; （ 5）
TH1 = 0xE8; （ 6）
TL1 = 0xE8; （ 7）
TR1 = 1; （ 8）
}
void main（void） （ 9）
{
unsigned char dat; （ 10）
Init_Com（）； （ 11）
while（1） （ 12）
程序详细说明：
（1）头文件包含。
（2）声明串口初始化程序。
（3）设置定时器1 工作在模式2，自动装载初值（详见第二讲）。
（4）SMOD 位清0，波特率不加倍。
（5）串行口工作在方式1，并允许接收。
（6）定时器1 高8 位赋初值。波特率为1200b/s（7）定时器1 低8 位赋初值。
（8）启动定时器。
（9）主函数。
（10）定义一个字符型变量。
（11）初始化串口。
（12）死循环。
（13）如果接收到数据。
（14）将接收到的数据赋给之前定义的变量。
（15）将接收到的值输出到P0 口。
（16）对接收标志位清0，准备再次接收。
（17）将接收到的数据又发送出去。
（18）查询是否发送完毕。
（19）对发送标志位清0。
四、调试要点与实验现象
接好硬件，通过冷启动方式将程序所生成的。hex文件下载到单片机运行后，打开串口调试助手软件，设置好波特率1200，复位单片机，然后在通过串口调试助手往单片机发送数据（见图3），可以观察到在接收窗口有发送的数据显示，此外电路板上的串行通信指示灯也会闪烁，P0 口所接到LED 灯会闪烁所接收到的数据。

图3 串口软件调试界面
另外串口调试助手软件使用时应注意的是，如果单片机开发板采用串口下载而且和串口调试助手是使用同一串口，则在打开串口软件的同时不能给单片机下载程序，如需要下载，请首先点击“关闭串口”，做发送实验的时候，注意如果选中16 进制发送的就是数字或者字母的16 进制数值，比如发送“0”，实际接收的就应该是0x00，如果不选中，默认发送的是ASCII 码值，此时发送“0”，实际接收的就应该是0x30，这点可以通过观察板子P0 口上的对应的LED 指示出来。
五、总结
本讲介绍了单片机串口通信的原理并给出了实例，通过该讲，读者可以了解和掌握51 单片机串口通信的原理与应用流程，利用串口通信，单片机可以与计算机相连，也可以单片机互联或者多个单片机相互通信组网等，在实际的工程应用中非常广泛。从学习的角度来说，熟练的利用串口将单片机系统中的相关信息显示在计算机上可以很直观方便的进行调试和开发。

③ 51单片机多串口同时通信

51单片机是通过sbuf这个串口专用寄存器和串口模块来收发数据的。发送时，只要将数据送入到sbuf，等等ti状态到1就发送完毕。同样接收时，ri为1，那么说明sbuf接收完毕一帧数据，可以直接从sbuf读取数据了。

④ 51单片机与计算机串口通信无法读出数据

答：
1 判断你的硬件有没有问题；方法是 用跳线讲串口的pin2 和pin3短接，用串口调试助手发送数据看调试助手能不 能自己收到，能就说明是单片机程序有问题
2 你检查你的波特率是生成程序是否正确， 中断和主程序用 1楼给你程序，我看了 没问题。
这样就可以实现串口通信了

⑤ 简述MCS-51单片机串口通信的四种方式及其特点

方式 0 ：这种工作方式比较特殊，与常见的微型计算机的串行口不同，它又叫同步移位寄存器输出方式。在这种方式下，数据从 RXD 端串行输出或输入，同步信号从 TXD 端输出，波特率固定不变，为振荡率的 1/12 。该方式是以 8 位数据为一帧，没有起始位和停止位，先发送或接收最低位。

方式 2 ：采用这种方式可接收或发送 11 位数据，以 11 位为一帧，比方式 1 增加了一个数据位，其余相同。第 9 个数据即 D8 位具有特别的用途，可以通过软件搂控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 单片机串行口适用于多机通信。方式 2 的波特率固定，只有两种选择，为振荡率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位选择。

方式 3 ：方式 3 与方式 2 完全类似，唯一的区别是方式 3 的波特率是可变的。而帧格式与方式 2- 样为 11 位一帧。所以方式 3 也适合于多机通信。

⑥ 51单片机如何连接多个器件

当然是通过引脚了，但是如果器件设备是有接口的也可以使用各种总线连接(特定的引脚)。如：RS232接口

⑦ 用多块51单片机用485进行串行通信

很明显，第一个程序是发送程序，通过定时器控制发送的内容；第二个程序时接受程序，使用串口中断接收。Rs485芯片有控制管脚，接收使能是低电平，一般只有在需要发送时方将其转为发送状态（高电平），发送完毕后即转为接收状态。

⑧ C51单片机多机通信C语言

单片机a,b,c.a为主机，bc为从机。a上有一个外部中断0输入，按第一次a的两个LED亮500ms，再按一下，b机的两个LED灯亮500ms，第三次按下c机的两个LED灯亮500ms，然后周而复始。两个数码管分别显示0/1/2,和abc（bc由从机反馈）

/*

主从通信基本步骤：

1．主机从机初始化为方式2或者3，从机都置SM2=1，允许中断

2．主机置TB8=1，发送从机地址

3．所有从机均接收主机发送要寻址的从机地址

4．被寻址的从机确认地址后，置本机SM2=0，向主机返回地址，供主机核对

5．核对无误后，主机向被寻址的从机发送命令，通知从机接受或者发送数据。

6．本次通信结束后，主从机重置SM2=1，主机可再对其他从机寻址

*/

******************************************************************

主机a：

******************************************************************

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

ucharleddata[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,0x40,0x00};

ucharMode;

sbitP10=P1^0;

sbitP13=P1^3;

sbitP17=P1^7;

sbitP20=P2^0;

sbitP21=P2^1;

voidUART_init()

{

TMOD=0x20;

TH1=0xfd;

TL1=0xfd;

TR1=1;

SCON=0xd0;

ES=1;

EX0=1;

IT0=1;//INT0下跳触发

EA=1;

TI=0;

}

voidDelayMs(intms)

{

uchari;

while(ms--)

for(i=0;i<120;i++);

}

voidputc_to_SerialPort(ucharc)

{

SBUF=c;

while(TI==0);

TI=0;

}

voidMasterControl(unsignedcharAddr,unsignedcharComd)

{

TB8=1;

putc_to_SerialPort(Addr);

DelayMs(50);

TB8=0;

putc_to_SerialPort(Comd);

DelayMs(50);

}

Ex0_int(void)interrupt0

{

P0=leddata[Mode];

P20=0;

if(Mode==0)

{

P2=leddata[10];

P10=0;

P13=0;

DelayMs(500);

P10=1;

P13=1;

//MasterControl('b','C');

//MasterControl('c','C');

}

elseif(Mode==1)

{

P10=1;

P13=1;

MasterControl('b','O');

//MasterControl('c','C');

}

elseif(Mode==2)

{

P10=1;

P13=1;

//MasterControl('b','C');

MasterControl('c','O');

}

Mode=(Mode+1)%3;

}

com_int(void)interrupt4

{

if(RI)

{

RI=0;

if(SBUF=='b')

{

P2=leddata[11];

}

if(SBUF=='c')

{

P2=leddata[12];

}

}

}

voidmain(void)

{

P0=0x00;

P1=0xff;

P2=0x00;

UART_init();

Mode=0;

while(1);

}

******************************************************************

从机b：

******************************************************************

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

ucharRecData;

sbitP10=P1^0;

sbitP13=P1^3;

voidUART_init()

{

TMOD=0x21;

TH1=0xfd;

TL1=0xfd;

TR1=1;

SCON=0xf0;

ES=1;

PS=1;

EA=1;

}

voidDelayMs(intms)

{

uchari;

while(ms--)

for(i=0;i<120;i++);

}

voidputc_to_SerialPort(ucharc)

{

SBUF=c;

while(TI==0);

TI=0;

}

com_int(void)interrupt4

{

if(RI)

{

RecData=SBUF;

RI=0;

if(RB8==1)//地址

{

if(RecData=='b')//是自己的地址,置SM2=0,准备接受数据

{

SM2=0;

putc_to_SerialPort('b');

}

else//不是自己的地址

{

SM2=1;

}

}

if(RB8==0)//数据

{

if(RecData=='O')

{

P10=0;

P13=0;

DelayMs(500);

P10=1;

P13=1;

}

if(RecData=='C')

{

P10=1;

P13=1;

}

SM2=1;

}

}

}

voidmain(void)

{

P0=0xff;

P1=0xff;

UART_init();

while(1);

}

******************************************************************

从机c：

******************************************************************

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

ucharRecData;

sbitP10=P1^0;

sbitP13=P1^3;

voidUART_init()

{

TMOD=0x21;

TH1=0xfd;

TL1=0xfd;

TR1=1;

SCON=0xf0;

ES=1;

PS=1;

EA=1;

}

voidDelayMs(intms)

{

uchari;

while(ms--)

for(i=0;i<120;i++);

}

voidputc_to_SerialPort(ucharc)

{

SBUF=c;

while(TI==0);

TI=0;

}

com_int(void)interrupt4

{

if(RI)

{

RecData=SBUF;

RI=0;

if(RB8==1)//地址

{

if(RecData=='c')//是自己的地址,置SM2=0,准备接受数据

{

SM2=0;

putc_to_SerialPort('c');

}

else//不是自己的地址

{

SM2=1;

}

}

if(RB8==0)//数据

{

if(RecData=='O')

{

P10=0;

P13=0;

DelayMs(500);

P10=1;

P13=1;

SM2=1;

}

if(RecData=='C')

{

P10=1;

P13=1;

SM2=1;

}

}

}

}

voidmain(void)

{

P0=0xff;

P1=0xff;

UART_init();

while(1);

}

⑨ 两个51单片机串口通信程序

串行发送程序 Tx.asm :
PCON, #00H ;; 波特率不倍增
SETB TR1 ;; 启动定时器T1
MOV IE, #0 ;; 禁止任何中断
CALL DLY125 ;; 延时125ms
;;--------------------------------------------
T_X: ;; 透传发送字串

ACALL DSPLED ;; P2.0控制LED闪亮
MOV R3, #4 ;; 待发送字符个数
MOV DPTR, #TAB_TX ;; 数据表首址
TX_LP1: CLR A
MOVC A, @A+DPTR ;; A←数据表的1个字符
CLR TI ;; TI清零，允许发送
MOV SBUF,A ;; 发送1个字符
JNB TI, $ ;; 等待1个字符帧发送结束
DJNZ R3, TX_next
CALL DLY500 ;; 延时500ms
SJMP T_X ;; 重复发送
TX_next: ;; 发送另一字符
INC DPTR ;; 数据表指针移动
SJMP TX_LP1
;;--------------------------------------------
DSPLED: ;;开机或复位，P2.0控制LED闪亮6遍

MOV R2, #6 ;; 循环次数
LEDLP1: CLR P2.0 ;; LED亮
CALL DLY125 ;; 延时125ms
SETB P2.0 ;; LED灭
CALL DLY125
DJNZ R2,LEDLP1 ;; 循环
RET
;;----------------------------------------------
DLY125: ;; 延时125ms
DLY125A: MOV R5,#250
DLY125B: MOV R6,#250
DJNZ R6,$
DJNZ R5,DLY125B
RET
;; 250*250*2μs=125 000μs =125ms
;;----------------------------------------------
DLY500: ;; 延时500ms
MOV R7,#4
DLY500A: MOV R6,#250
DLY500B: MOV R5,#250
DJNZ R5,$
DJNZ R6,DLY500B
DJNZ R7,DLY500A
RET
;; 4*250*250*2μs=500 000μs =500ms
;;-------------------------------------------------

TAB_TX: DB 38H,30H,35H,31H, ...

;; 8 0 5 1 ...
;;----------------------------------------------
END

⑩ C51单片机能与3个串口设备通讯吗

当然可以啦，三个串口通信设备要连在同一条总线上，如USART；SPI；I2C总线上，51单片机发送的每一串信号都带有地址信息，当发出的地址信息与这三个串口通信设备的某一个地址相同时，单片机就可以这个通信设备通信了，其他的就处于休眠状态。