概述
串口通信是一种常见的用于实现计算机与外部设备之间的数据传输的方式。在单片机领域中，串口通信常用于与其他设备或计算机进行数据交换，如与传感器、显示器、无线模块等进行数据传输等。本篇博客将介绍串口通信与单片机的互联开发指南。
串口通信基础
串行通信原理
串行通信是将数据位逐个按照次序传送的传输方式。串行通信一般使用两条线路：发送线路和接收线路。通过发送线路将数据位逐个发送出去，接收线路接收接收到的数据位并还原为完整数据。
串口通信协议
串口通信协议决定了如何将数据位组织成数据帧以及数据帧的起始和结束标志。常见的串口通信协议有UART（通用异步收发传输协议）和USART（通用同步收发传输协议）。
串口参数设置
在进行串口通信开发时，通常需要设置一些串口参数，如波特率、数据位数、校验位、停止位等。这些参数需要在单片机中进行配置，并与通信设备保持一致。
单片机与计算机的互联
使用USB转串口模块
将计算机与单片机连接起来进行通信的方式之一是使用USB转串口模块。USB转串口模块可以将计算机上的USB接口转换为串口接口，方便与单片机进行数据交换。
使用硬件串口
单片机通常会集成一个或多个硬件串口模块，可以直接使用硬件串口与计算机进行通信。需要将单片机的串口引脚与计算机的串口接口相连，并进行相应的设置。
串口通信开发流程
单片机端开发
- 配置串口参数：包括波特率、数据位数、校验位、停止位等。
- 初始化串口模块。
- 接收数据：使用相应的串口接收函数接收计算机发送过来的数据。
- 解析数据：根据所使用的通信协议对接收到的数据进行解析。
- 处理数据：根据需求对接收到的数据进行处理。
- 发送数据：使用相应的串口发送函数将处理后的数据发送给计算机。
计算机端开发
- 打开串口：通过串口调用相应的API打开与单片机连接的串口。
- 发送数据：使用串口发送函数向单片机发送数据。
- 接收数据：使用串口接收函数接收单片机发送回来的数据。
- 解析数据：根据所使用的通信协议对接收到的数据进行解析。
- 处理数据：根据需求对接收到的数据进行处理。
示例代码
单片机端示例代码（C语言）
#include <reg52.h>
// 配置串口参数
void UART_Init() {
TMOD = 0x20; // 设置定时器1为模式2
TL1 = 0xFD; // 定时器初值设置，用于波特率为9600bps（12MHz晶振）
TH1 = 0xFD;
PCON |= 0x00; // 波特率不加倍
SCON = 0x50; // 设置串口工作在模式1，使能接收
ES = 1; // 使能串口中断
EA = 1; // 使能全局中断
TR1 = 1; // 启动定时器1
}
// 串口中断服务函数
void UART_Interrupt() interrupt 4 {
if (RI == 1) {
RI = 0; // 清除接收中断标志位
// 处理接收到的数据
}
if (TI == 1) {
TI = 0; // 清除发送中断标志位
// 处理发送完成后的操作
}
}
// 主函数
void main() {
UART_Init(); // 初始化串口模块
while (1) {
// 主循环处理其他任务
}
}
计算机端示例代码（Python）
import serial
# 打开串口
ser = serial.Serial("COM1", 9600, timeout=0.5)
# 发送数据
ser.write(b"Hello, world!")
# 接收数据
data = ser.read(100)
# 解析数据
# ...
# 处理数据
# ...
# 关闭串口
ser.close()
总结
通过串口通信，我们可以实现单片机与计算机或其他设备之间的数据交互。本篇博客介绍了串口通信的基础知识，以及在单片机和计算机上进行串口通信开发的流程和示例代码。希望这篇博客能够帮助你更好地理解和应用串口通信与单片机的互联开发。
本文来自极简博客，作者：绮丽花开，转载请注明原文链接：串口通信与单片机互联
