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串口模块详细讲解

news 来源：原创 2025/7/14 21:07:12

1.串口介绍

2。STC-ISP串口功能介绍

3.接口及引脚定义

4.串口知识点

4.1 硬件电路

4.2 电平标准

4.3 相关术语

4.4 常见通信接口比较

4.5 51单片机的UART

4.6 串口参数及时序图

4.7 串口模式图

4.8 串口和中断系统

4.9 串口相关寄存器

5.串口向电脑发送信息代码

第一步：

第二步：

第三步：

第四步：

第五步：

第六步：

第七步：

最终代码：

代码模块：

UART.c

UART.h

main.c

6.电脑通过串口控制LED代码

第一步：

第二步：

第三步：

第四步：

第五步：

第六步：

最终代码：

代码模块：

UART.c

UART.h

main.c

补充：波特率计算

1.串口介绍

串口是一种应用十分广泛的通讯接口，串口成本低、容易使用、通信线路简单，可实现两个设备的互相通信。

单片机的串口可以使单片机与单片机、单片机与电脑、单片机与各式各样的模块互相通信，极大的扩展了单片机的应用范围，增强了单片机系统的硬件实力。

51单片机内部自带UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器），可实现单片机的串口通信。

2。STC-ISP串口功能介绍

向单片机发送数据（下面框），返回（上框）

3.接口及引脚定义

DB9串口传输数据（注意使用的电压是否一致）使用RS232或RS485电平

4.串口知识点

4.1 硬件电路

简单双向串口通信有两根通信线（发送端TXD和接收端RXD） TXD与RXD要交叉连接

当只需单向的数据传输时，可以直接一根通信线

当电平标准不一致时，需要加电平转换芯片

4.2 电平标准

电平标准是数据1和数据0的表达方式，是传输线缆中人为规定的电压与数据的对应关系，串口常用的电平标准有如下三种：

TTL电平：+5V表示1，0V表示0

RS232电平：-3~-15V表示1，+3~+15V表示0

RS485电平：两线压差+2~+6V表示1，-2~-6V表示0（差分信号）

4.3 相关术语

全双工：通信双方可以在同一时刻互相传输数据

半双工：通信双方可以互相传输数据，但必须分时复用一根数据线

单工：通信只能有一方发送到另一方，不能反向传输

异步：通信双方各自约定通信速率

同步：通信双方靠一根时钟线来约定通信速率

总线：连接各个设备的数据传输线路（类似于一条马路，把路边各住户连接起来，使住户可以相互交流）

4.4 常见通信接口比较

4.5 51单片机的UART

STC89C52有1个UART STC89C52的UART有四种工作模式：

模式0：同步移位寄存器

模式1：8位UART，波特率可变（常用）

模式2：9位UART，波特率固定

模式3：9位UART，波特率可变

4.6 串口参数及时序图

波特率：串口通信的速率（发送和接收各数据位的间隔时间）

检验位：用于数据验证

停止位：用于数据帧间隔

4.7 串口模式图

SBUF：串口数据缓存寄存器，物理上是两个独立的寄存器，但占用相同的地址。写操作时，写入的是发送寄存器，读操作时，读出的是接收寄存器

4.8 串口和中断系统

4.9 串口相关寄存器

5.串口向电脑发送信息代码

第一步：

将延迟函数复制过来并导入工程里面

第二步：

配置串口控制寄存器，配置模式1最常用，REN允许接收给1，不允许接收给0（也可以给1外面不给发就行）

第三步：

发送完置1（硬件只负责），但必须软件复位置0

第四步：

将寄存器配置：

SCON=0x40(串行寄存器配置上面图红色字体部分)；PCON=0（波特率）

下图为定时器配置：

这里定时器1，没有定时器0，所有要把高位修改（不影响高低位配置用“”& |“”这两个方式）

第五步：

自动重装：

第六步：

STC-ISP的串口功能，数据调节到我们这款单片机的适应的数据

第七步：

生成代码复制过来修改一下配置

发送数据端

调用单项发送完成

模块化串口设置（完整代码）

串口初始化和单片机向电脑发送一个字节递增数据数据

调用

最终代码：

代码模块：

Delay.c和Delay.h可以在小编往期的博客里面找到

UART.c

#include <REGX52.H>/***@brief	串口初识化，4800bps@12.000MHz*@param	无*@retval	无*/
void UART_Init()
{SCON = 0x40;PCON |= 0x80;	TMOD &= 0x0F;			//设置定时器模式TMOD |= 0x20;			//设置定时器模式TL1 = 0xF3;			//设置定时初始值TH1 = 0xF3;			//设置定时重载值ET1 = 0;			//禁止定时器中断TR1 = 1;			//定时器1开始计时
}/***@brief	串口发送一个字节数据*@param	Byte 要发送的一个字节数据*@retval	无*/
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{SBUF = Byte;while(TI == 0);TI = 0;
}

UART.h

#ifndef __UART_H__
#define __UART_H__void UART_Init();
void UART_SendByte(unsigned char Byte);#endif

main.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "UART.h"unsigned char Sec;void main()
{UART_Init();while(1){UART_SendByte(Sec);Sec++;Delay(1000);}
}

6.电脑通过串口控制LED代码

第一步：

复制一份一修改（收：要中断系统，配置寄存器REN置1接收使能）

所有寄存器设置如下配置：

第二步：

配置中断

中断配置代码如下：

第三步：

中断寄存器修改后总如下，其他不用修改

第四步：

中断号4：

第五步：

中断验证：

接收中断标志RI

第六步：

函数不能在主函数又在中断函数里面，调用，向单片机发送数据代码：第二功能实现：

最终代码：

代码模块：

UART.c

#include <REGX52.H>/***@brief	串口初识化，4800bps@12.000MHz*@param	无*@retval	无*/
void UART_Init()
{SCON = 0x50;PCON |= 0x80;	TMOD &= 0x0F;			//设置定时器模式TMOD |= 0x20;			//设置定时器模式TL1 = 0xF3;			//设置定时初始值TH1 = 0xF3;			//设置定时重载值ET1 = 0;			//禁止定时器中断TR1 = 1;			//定时器1开始计时EA = 1;ES = 1;
}/***@brief	串口发送一个字节数据*@param	Byte 要发送的一个字节数据*@retval	无*/
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{SBUF = Byte;while(TI == 0);TI = 0;
}/*串口中断函数模板，要用的时候移到主函数里面
void UART_Routine() interrupt 4
{if(RI == 1){RI = 0;}
}
*/

UART.h

#ifndef __UART_H__
#define __UART_H__void UART_Init();
void UART_SendByte(unsigned char Byte);#endif

main.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "UART.h"void main()
{UART_Init();while(1){}
}void UART_Routine() interrupt 4 //中断子函数
{if(RI == 1){P2 = ~SBUF;UART_SendByte(SBUF);RI = 0;}
}

补充：波特率计算

我们串口初识化位0xF3（十六进制数字）=243（十进制数字），寄存器每个256会溢出一次，也就是每隔13us会溢出一次，寄存器的溢出率位1/13约等于0.07692MHZ。根据串口模式图计算波特率：0.07692/16约等于0.00480769MHZ=4807.69HZ

串口模块详细讲解

目录 1.串口介绍 2。STC-ISP串口功能介绍 3.接口及引脚定义 4.串口知识点 4.1 硬件电路 4.2 电平标准 4.3 相关术语 4.4 常见通信接口比较 4.5 51单片机的UART 4.6 串口参数及时序图 4.7 串口模式图 4.8 串口和中断系统 4.9 串口相关寄存器 5.串口向电脑发送信息…...

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4.2 电平标准

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4.4 常见通信接口比较

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4.6 串口参数及时序图

4.7 串口模式图

4.8 串口和中断系统

4.9 串口相关寄存器

5.串口向电脑发送信息代码

第一步：

第二步：

第三步：

第四步：

第五步：

第六步：

第七步：

最终代码：

代码模块：

UART.c

UART.h

main.c

6.电脑通过串口控制LED代码

第一步：

第二步：

第三步：

第四步：

第五步：

第六步：

最终代码：

代码模块：

UART.c

UART.h

main.c

补充：波特率计算

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