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標題: 關于51單片機串口通信方式1到底和計數器T1有什么關系？ [打印本頁]

作者: 鹽都扛把子 時間: 2018-12-22 19:13
標題: 關于51單片機串口通信方式1到底和計數器T1有什么關系？
單片機串口通信的問題
我就想問串口通信方式1 到底和計數器T1有什么關系？
波特率的計算重為什么要用到T1
波特率在程序里面到底是怎么體現的。
看了半天PPT都看不懂，我太笨了。。

作者: 夢園心田 時間: 2018-12-23 22:48
波特率，看單片機的重裝載值有關，

作者: angmall 時間: 2018-12-24 10:43
串口通信的基本認識
通信分為并行通信和串行通信，并行通信時的數據各個位同時傳送，可以實現字節為單位通信，但通信線多占用資源，成本高。以前用到的的P1=0x55,一次給P1口的8個管腳分別賦值，同時進行信號輸出，類似于8個車道可以過去8輛車，這樣的形式是并行的，一般稱P0,P1,P2,P3為51單片機的4組并行總線。

串行通信，就是一個車道，一個只能通過一輛車，如果一個0x55這樣一個字節的數據要傳輸過去的話，假如低位在前，高位在后的話，那發送方式是：0-1-0-1-0-1-0-1，一位一位的進行傳輸，要發送8次才能發送完一個字節
STC89C52有兩個引腳是專門用來做串口通信的，一個是P3.0（RXD），一個是P3.1（TXD），他們組成的通信接口就是串行接口，簡稱串口。用于兩個單片機進行UART通信。兩單片機通信接口連接方式：RXD——TXD，TXD——RXD。
單片機1的TXD發送通道接到單片機2的RXD接收通道，單片機的1的RXD接收通道接到單片機2的TXD發送通道，從而實現相互通信。
當單片機1想給單片機2發送數據，比如發送了0xCE，用二進制表示就是11001110，在串口通信過程中，是低位先發，高位后發的原則，那么就是讓TXD首先拉低電平，持續一段時間，發送一位0，然后拉高電平，持續一段時間，發送一位1，繼續拉高，在持續一段時間，發送一位1，一直把8位二進制數11001110全部發送完畢，這里涉及到一個問題，就是持續的一個時間段時間“到底是多少”。因而便引入通信中非常重要的一個概念波特率，也叫做比特率。

波特率
波特率就是發送二進制數據位的速率，習慣用baud表示，即我們發送一位二進制數據持續的時間=1/baud。在通信之前，單片機1和單片機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，收發雙方才能正常通信。
約定好速度之后，我們還要考慮第二個問題，數據什么時候是起始，什么時候是結束？提前和延遲結束都會接收錯誤。在uart通信的時候，一個字節是8位，規定當沒有通信信號發生時，通信線路保持高電平，當數據發送前，先發一位0表示起始位，然后發送8位數據位，數據位是先低再高，數位位發送完后才呢個后再發送一位1表示停止位，這樣我們要發送的8位數據，實際上我們發送了10位，多出來兩位其中一個是起始位，一個是停止位。而接受方一直保持的高電平，一旦檢測到一位低電平，準備開始接受數據，接受8位數據后，然后檢測停止位，再準備下一個數據接收。串口數據發送示意圖，實際上是一個時域示意圖，就是信號隨著時間變化的對應關系。比如在單片機的發送引腳上，左邊的是先發生的，右邊的是后發生的，數據位的切換時間就是波特率分之一秒，如果能夠理解時域的概念，后邊很多通信的時序圖就很容易理解了。

手把手教你單片機串口通信-基礎篇
http://www.raoushi.com/bbs/dpj-107804-1.html

作者: angmall 時間: 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，但是我們的單片機程序卻需要不停的檢測掃描單片機IO口收到的數據，大量占用了單片機的運行時間。這時候就會有聰明人想了，其實我們并不是很關心通信的過程，我們只需要一個通信的結果，最終得到接收到的數據就行了。這樣我們可以在單片機內部做一個硬件模塊，讓它自動接收數據，接收完了，通知我們一下就可以了，我們的51單片機內部就存在這樣一個UART模塊，要正確使用它，當然還得先把對應的特殊功能寄存器配置好。
51單片機的UART串口的結構由串行口控制寄存器SCON、發送和接收電路三部分構成，先來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：復位值： 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:接收中斷標志位，當接收電路接收到停止位的中間位置時，RI由硬件置1，必須通過軟件清零
1位TI：發送中斷標志位，當發送電路發送到停止位的中間位置時，TI由硬件置1，必須通過軟件清零。
2位RB8：模式2和3中接收到的第9位數據（很少用），模式1用來接收停止位。
3位TB8：模式2和3中要發送的第9位數據（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，下邊我們重點就講模式1，其它模式從略。
對于串口的四種模式，模式1是最常用的，就是我們前邊提到的1位起始位，8位數據位和1位停止位。下面我們就詳細介紹模式1的工作細節和使用方法，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候大家再去查閱相關資料就行了。
在我們使用IO口模擬串口通信的時候，串口的波特率是使用定時器T0的中斷體現出來的。在硬件串口模塊中，有一個專門的波特率發生器用來控制發送和接收數據的速度。對于STC89C52單片機來講，這個波特率發生器只能由定時器T1或定時器T2產生，而不能由定時器T0產生，這和我們模擬的通信是完全不同的概念。
如果用定時器2，需要配置額外的寄存器，默認是使用定時器1的，我們本章內容主要就使用定時器T1作為波特率發生器來講解，方式1下的波特率發生器必須使用定時器T1的模式2，也就是自動重裝載模式，定時器的重載值計算公式為：
TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /2/16 /波特率

和波特率有關的還有一個寄存器，是一個電源管理寄存器PCON，他的最高位可以把波特率提高一倍，也就是如果寫PCON |= 0x80以后，計算公式就成了：
TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /16 /波特率
公式中數字的含義這里解釋一下，256是8位定時器的溢出值，也就是TL1的溢出值，晶振值在我們的開發板上就是11059200，12是說1個機器周期等于12個時鐘周期，值得關注的是這個16，我們來重點說明。在IO口模擬串口通信接收數據的時候，采集的是這一位數據的中間位置，而實際上串口模塊比我們模擬的要復雜和精確一些。他采取的方式是把一位信號采集16次，其中第7、8、9次取出來，這三次中其中兩次如果是高電平，那么就認定這一位數據是1，如果兩次是低電平，那么就認定這一位是0，這樣一旦受到意外干擾讀錯一次數據，也依然可以保證最終數據的正確性。
串口通信的發送和接收電路在物理上有2個名字相同的SBUF寄存器，它們的地址也都是0x99，但是一個用來做發送緩沖，一個用來做接收緩沖。意思就是說，有2個房間，兩個房間的門牌號是一樣的，其中一個只出人不進人，另外一個只進人不出人，這樣的話，我們就可以實現UART的全雙工通信，相互之間不會產生干擾。但是在邏輯上呢，我們每次只操作SBUF，單片機會自動根據對它執行的是“讀”還是“寫”操作來選擇是接收SBUF還是發送SBUF，后邊通過程序，我們就會徹底了解這個問題。
##UART串口程序
一般情況下，我們編寫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、配置定時器T1為模式2，即自動重裝模式。
3、根據波特率計算TH1和TL1的初值，如果有需要可以使用PCON進行波特率加倍。
4、打開定時器控制寄存器TR1，讓定時器跑起來。
這里還要特別注意一下，就是在使用T1做波特率發生器的時候，千萬不要再使能T1的中斷了。
我們先來看一下由IO口模擬串口通信直接改為使用硬件UART模塊時的程序代碼，看看程序是不是簡單了很多，因為大部分的工作硬件模塊都替我們做了。程序功能和IO口模擬的是完全一樣的。

作者: robinsonlin 時間: 2018-12-24 11:26
呵呵。你顯然是沒有弄清楚，定時器、中斷的本質區別。
定時器是單片機內部的一個模塊，不管是代碼如何編寫，它都獨立存在于芯片內部，是一個功能模塊。
中斷，包括串口中斷，是一個機制，是單片的一個功能，這個功能一般都需要定時器模塊來實現（特別是串口中斷，需要定時器來提供波特率）。可以用定時器0，也可以用定時器1，主要看你如何去分配這個資源了。

作者: liaohuiooooo 時間: 2020-1-28 22:52

angmall 發表于 2018-12-24 10:43
串口通信的基本認識
通信分為并行通信和串行通信，并行通信時的數據各個位同時傳送，可以實現字節為單位通 ...

十分感謝

作者: 672595259 時間: 2020-6-1 20:20

angmall 發表于 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，但是我們的單片機程序卻需要不停的檢測掃描 ...

謝謝你

作者: WeridoA 時間: 2020-6-1 21:41
波特率
波特率就是發送二進制數據位的速率，習慣用baud表示，即我們發送一位二進制數據持續的時間=1/baud。在通信之前，單片機1和單片機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，收發雙方才能正常通信。
約定好速度之后，我們還要考慮第二個問題，數據什么時候是起始，什么時候是結束？提前和延遲結束都會接收錯誤。在uart通信的時候，一個字節是8位，規定當沒有通信信號發生時，通信線路保持高電平，當數據發送前，先發一位0表示起始位，然后發送8位數據位，數據位是先低再高，數位位發送完后才呢個后再發送一位1表示停止位，這樣我們要發送的8位數據，實際上我們發送了10位，多出來兩位其中一個是起始位，一個是停止位。而接受方一直保持的高電平，一旦檢測到一位低電平，準備開始接受數據，接受8位數據后，然后檢測停止位，再準備下一個數據接收。串口數據發送示意圖，實際上是一個時域示意圖，就是信號隨著時間變化的對應關系。比如在單片機的發送引腳上，左邊的是先發生的，右邊的是后發生的，數據位的切換時間就是波特率分之一秒，如果能夠理解時域的概念，后邊很多通信的時序圖就很容易理解了。

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