单片机串口通信实验报告

1、信息工程学院实验报告成绩:课程名称：单片机原理及接口指导老师（签名）:实验项目名称：串口通信实验实验时间：2017.5一、实验目的：ir解什么是串口，串口的作用等。2、r解串口通信的相关概念3、利用keil软件.熟悉并学握中串口通信的使用4、通过实验.熟悉串口通信程序的格式串口通信的应用等二实验原理lx串口通信概念：収片机应用与数抿采集或工业控制时.往往作为前端机安装在工业现场.远离主机，现场数据采用串行通信方式发往 主机进行处理，以降低通信成木.提商通信可靠性。如下图所示。2、串口数据通信方式及特点数据通信方式有两种：并行通信与串行通信并行通信： 所传送数据的各位同时发送或接收数据有多少位就

2、需要多少根数据线- 特点：速度快.成木高，适合近距离传输如计算机并口,打印机，8255 o串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位地发送或接收。只需一根数据.一根地线，共2根 特点：成木低，换件方便，适合远距离通信.传输速度低。串行通信与并行通信示意图如下：3. 串行通信基木格式 取1：通信：数据只能巾向传送。 半双工通信：通信是双向的但每一时刻.数据流通的方向是单向的。 全双工通信：允许数据同时在两个方向流动.即通信双方的数据发送和接收是同时进行的。4、异步串行通信/同步串行通信 异步串行通信：异步串行通信采用如下的帧结构起始位+8位数据位+停止位或起始位+9位数据位+停止位其中：起始位为低

3、电平.停止位为髙电平。优点换件结构简敢缺点：传输速度慢 同步串行通信：在同步通信中，发送方在数据或字符开始处就用同步字符（常约定12个字节）指示一帧的开始,由时钟來实现发送端和接 收端同步.接收方一旦检测到与规定的同步字符符合，下而就连续按顺序传送若干个数据最后发校验字节。见下图：:SYN字符1数据2数据nSYN字符，连续传送n个数据校验TXDRXDGNDRXDTXDGND5. 串行通信过程与UART基木的il算机异步串行通信系统中.两台计算机之间通过三根信号线TxD、RxD和GND连接起來，TxD与GND构成 发送线路，RxD与GND构成接收线路n 台汁算机的TxD. RxD线分别与另一台讣

4、算机的RxD、TxD线相连。由于在串行通信过程中的并串转换、串并转换、线路检测.采样判决、组帧. 拆帧、发送和接收等操作需消耗CPU大虽时间.以至CPU无法处理其它工 word.作.因而开发出专用于处理片步串行通信发送和接收工作的芯片UART （通用界步串行通信接收发送器）。UART传输结构CPU只需将要发送的一个字节数据交给UART,其它发送工作由UART自动完成，、勺UART将一帧数据发送完毕.会 通知CPU已发送完，可提交下一个字节。UART自动监测线路状态并完成数据接收工作.、勺接收到一个字节数据后，UART会通知CPU來读取。采用UART后. CPU的负担大大减轻了。6、MCS-51

5、的串行通信接口MCS51讯片机内部集成有一个UART,用于全双工方式的串行通信.可以同时发送.接收数据c它有两个互相独立 的接收.发送缓冲器.这两个缓冲器同名SBUF.共用一个地址号（99H）。发送SBUF：只能弔不能读：SBUF = a：接收SBUF：只能读.不能写。a = SBUF：串行接口有四种匸作方式.有的丄作方式时其波特率是可变的。用户可以用软件编程的方法在串行控制寄存器SCON 中写入相应的控制字就可改变串行口的工作方式。串行口结构图如下：发送 SBUF (99H)中断TXD(P3.1)输入移位寄存器发送控制器接收控制器门接收 SBUF (99H)定时器T1fosc分頻器图&

6、;7串行口结构框图串行通信的传送过程说明：甲方发送时，CPU执行抬令SBUF =A启动了发送过程.数据并行送入SBUF 在发送时钟shift的控制下由低位至U 高位一位一位发送.乙方在接收时钟shift的控制下由低位到商位顺序进入移位寄存器SBUF 甲方一帧数据发送完毕. 宜位发送中断标志TI,该位可作为査询标总（或引起中断），CPU可再发送下一帧数抿。乙方一帧数据到齐即接收缓冲器 满.置位接收中断标吉RI，该位可作为査询标吉（或引起接收中断九通过人=$8併 CPU将这帧数据并行读入。由上述可知：1. 甲.乙方的移位时钟频率应相同.即应具有相同的波持率，否则会造成数据丢失。2. 发送方是先发数

7、据再查标总：.接收方是先査标忐再收数据。通信过程图如下:甲方（发送）乙方（接收）7、串行接口的控制寄存器：串行接口的控制寄存器有两个，串行控制寄存器SCON和能改变波持率的特殊功能寄存器PCONo其作用如下： （l）SCON,字节地址98H.（可位寻址）SCON用于确定串行通道的操作方式和控制串行通道的某些功能。也可用于发送和接收第九个数据位（TB8.RB8，并有接收和发送中断标志（RI及TI）位。SCON各位的意义如下:SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI方式选择多机 控制串行接收 允许/禁止欲发的 第九位收到的 第九位发送中 断有/无接收中 断有/无此处.SMO、SM1指定了串行通

8、信的工作方式,若设振荡器频率为fosc.则规定如下图:SMO SM1方式说明波特率0 0 0移位寄存器fosc / 120 1 18位 U ART可变1 0 29 位 UARTfosc / 64或fosc / 321139 位 UART可变SM2：在方式2、3时，藝机通信的控制位。方式 0： SM2=0：方式1：若SM2=0,只要接收到8位数据.就激发中断标志（RI=1）：若SM2=L则只有在接收到有效停止位时才能激发中断标志（RI=1）,否则接收数据无效.且RI仍为0。8、串行口波特率计算方式:串行口的波特率2SMODfosCX3212x256-(THl)9、串行口的波特率有两种方式：固定波

9、持率和可变波持率 10、串行通信編程方式：査询方式和中断方式。 査询方式：査TI或Ri是否为中断方式:如果预先开了中断,肖TL RI为“1S会自动产生中断。注意：两种方式中十发送或接受数据后都要注总清Ti或RI ：査询方式发送程序：（先发后查）发送一个数据一査询TI -发送下一个数据査询方式接收程序：（先査后收）査询RI-读入一个数据一査询RI读下一个数据中断方式发送程序发送一个数据一等待中断.在中断中再发送下一个数据。中断方式接收程序：等待中断.在中断中再接收一个数据。査询方式发送流程图以及接收流程图：查询力式发送流根图中断方式发送流程图以及接收流程图如下:中断方式发送流程图主程序中断服务程序驚方式接收流程耳断服务程序三、实验容与步骤实验内容：1,验证开发板例程中的电脑通过串口助于发送数据给开发板，单片机收到后返回电脑的例子。 2八修改例程，实现上课串口例子中，第一个发送字符串的程序。四、实验结果及分析：程序如下：# include<reg51.h>#include<siring.h>chars卜”陈玮老师最帅”;char a=O.b=O:void main()TMOD=0x20:SCON=Ox50:PCON=0x