单片机串行通信

① 单片机串行通讯与并行通讯区别

串行通讯是将一组数据按照字节，一位一位的进行传输，并行通讯是按照通讯口的宽度(8b/16b)一次性传输8/16位进行传输。
通过上面描述应该能发现，串行通讯与并行通讯相比速度慢一些，但是节省端口。

② 简述单片机串行口的工作方式

89系列单片机的串行通信有4种工作方式：

1、方式0是同步移位寄存器方式，帧格式8位，波特率固定为fosc/12。

2、方式1是8位异步通信方式，帧格式10位，波特率可变：T溢出率/n(n= :32或16)。

3、方式2是9位异步通信方式，帧格式11位，波特率固定： fosc/n(n=32 或16)。

4、方式3是9位异步通信方式，帧格式11位，波特率可变：T溢出率(m=32或16)。

方式1、2、3的区别主要表现在帧格式及波特率两个方面。

单片机应用范围：

单片机渗透到我们生活的各个领域。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制等等。

还有自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

③ 51单片机的串行通信有哪几种格式

串行口分四种工作方式，由SCON中的SMO、SM1二位选择决定。
1.方式0
（1）特点
1.用作串行口扩展，具有固定的波特率，为Fosf/12。
2.同步发送/接收，由TXD提供移位脉冲，RXD用作数据输入/输出通道。
3.发送/接收8位数据，低位在先。
（2）发送操作
当执行一条“MOV SBUF，A”指令时，启动发送操作，由TXD输出移位脉冲，由RXD串行发送SBUF中的数据。发送完8位数据后自动置TI=1，请求中断。要继续发送时，T1必须有指令清零。（3）接收操作
在RI=0条件下，置REN=1，启动一帧数据的接收，由TXD输出移位脉冲，由RXD接收串行数据到A中。接收完一帧自动置位RI，请求中断。想继续接收时，要用指令清零RI。2.方式1
（1）特点
1.8位UART接口。
2.帧结构为10位，包括起始位（为0），8位数据位，1位停止位。
3.波特率由指令设定，由T1的溢出率决定。
（2）发送操作
当执行一条“MOV SBUF，A”指令时，启动发送操作，A中的数据从TXD端实现异步发送。发送完一帧数据后自动置TI=1，请求中断。要继续发送时，TI必须由指令清零。（3）接收操作
当置REN=1时，串行口采样RXD，当采样到1至0的跳变时，确认串行数据帧的起始位，开始接收一帧数据，直到停止位到来时，把停止位送入RB8中。置位RI请求中断。CPU取走数据后用指令清零RI。3.方式2和方式3
方式2和方式3具有多机通信功能，这两种方式除了波特率不同以外，其余完全相同。
（1）特点
1.9位UART接口。
2.帧结构为11位，包括起始位（为0）、8位数据位、1位可编程位TB8/RB8和停止位（为1）。
3.波特率在方式2时为固定FOSC/32或FOSC/64，由SMOD位决定，当SMOD=1时，波特率为FOSC/32；当SMOD=0时，波特率为FOSC/64。方式3的溢出率由T1的溢出率决定。（2）发送操作
发送数据之前，由指令设置TB8（如作为奇偶校对位或地址/数据位），将要发送的数据由A写入SBUF中启动发送操作。在发送中，内部逻辑会把TB8装入发送移位寄存器的第9位位置，然后发送一帧完整的数据，发送完毕后置位TI。TI须由指令清零。（3）接收操作
当置位SEN位且RI=0时，启动接收操作，帧结构上的第9位送入RB8中，对所接收的数据视SM2和RB8的状态决定是否会使RI置位。
当SM2=0时，RB8不论什么状态RI都置1，串行口都接收数据。
当SM2=1时，为多机通信方式，接收到的RB8为地址/数据表识位。
当RB8=1时，接收的信息为地址帧，此时置位RI，串行口接收发送来的数据。
当RB8=0时，接收的信息为数据帧，若SM2=1时，RI不会置位，此数据丢弃；若SM2=0，则SBUF接收发送来的数据。

④ 51单片机串口通信

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。

⑤ 单片机串行通信

串行通信是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
而在单片机中，有一个专门的串行口，用于异步通信方式（UART）,与接收串行传输信息的外部设备相连，控制这个串行口的是两个寄存器，分别是状态寄存器和特殊功能寄存器。

状态寄存器（scon）
有八位（每位有相应的地址），用于定义串行口的工作方式和接收，发送的控制
工作方式
方式0：八位同步移位寄存器：有允许信号时，寄存器中的存交换数据的八位同时以固定的波特率移动；(较常用)
方式1:10位UART（波特率可变）
方式2:11位UART （波特率固定）
方式3:11位UART（珀特率由定时器T1控制可变）
波特率：串行通信中收发双方的数据传输率（即每秒传输多少数据）

特殊功能寄存器（pcon）
为了在51单片机上实现电源控制而附加的，功能有可以定义单片机得复位方式等。

⑥ 单片机与单片机之间如何进行串行通信

1、将两个单片机的RXD与TXD相连
2、根据需要传输的数据编写传输协议
3、编写串行通信程序，将自己需要发送的数据按照协议进行发送
4、编写接收程序，按照协议进行接收
5、将两个程序分别写入两个单片机，运行。

⑦ 单片机的串行通信UART

定时器1工作在自动重装模式时,不需要软件加以干预，就可以为uart的波特率提供连续稳定的时钟。之所以只能用定时器1作为uart的波特率时钟，这是由单片机内部硬件所决定的。但并不是定时器1工作在自动重装模式时才成为uart的波特率，定时器1工作在其它模式也可以为uart提供波特率时钟，比如工作在模式1（16位定时/计数），uart在低速率运行时就可以采用这种定时器模式，但由于这种工作模式不能自动重装计数初值，这就需要软件的干预，在定时器计数溢出时，通过软件指令装填计数初值，使定时器执行新一轮计数循环，以便为uart的波特率提供连续时钟。以上拙见仅供参考，希望对你有帮助。

⑧ 单片机串行通信有何应用

单片机串行通信的实际作用：一般用于和外部设备交换数据的
举例来说：一、比如和PC的串口机通信，单片机可以采集一些模拟量（温度，湿度，气体浓度等），将这些模拟量转换成数字量后通过串行通信接口传输个PC机，PC机上还得编写一个简单的应用软件，可以显示这些模拟量（温度，湿度，气体浓度等）的值，这个简单的应用软件应具有串口设置，数据显示，绘制曲线等功能。还可以通过PC机串口发送数据给单片机，用来控制单片机的工作状态等等。和PC机通信应该是应用最广泛的。
二、和其他串口设备通信：单片机一般充当控制器的角色，通过串口发送一定格式的数据来控制与之相连设备的动作，同时设备也会反馈回来一些自己的状态信息给单片机，供单片机进行判断，做出相应的控制。
串口通讯，是工业自动化、智能终端、通信管理等领域传统且重要的通讯手段。最常用到的串口通信模式往往是两种：RS232和RS485。其中RS232通讯方式有三线制和九线制两种。
工业控制中，用户常常使用单片机的串口通讯功能实现与上位机通讯，实现多机通讯。例如，工业现场有很多具备串口通讯功能的端表，在几十米外的中控室，你可以通过串口通讯随时读取表的运行状态和相关数据，端表异常的时候马上在中控室就能知道，这样免去了很多麻烦，为实现工业上的自动控制打下了很好的基础。

⑨ 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。

⑩ 单片机之间如何实现通信

两个单片机之间串口通信，如果是用proteus仿真，最简单了，两个单片机的rxd，txd交叉连接就行了。要是实物最好用rs232连接通信，距离可以达到几十米。再远点距离，用rs485连接通信。总之，方法很多的，也很灵活的。