单片机中的UART编程:实现串口通信

飞翔的鱼 2022-04-17 ⋅ 16 阅读

引言

在单片机开发中,串口通信是一种常见且重要的通信方式。通过串口通信,我们可以实现单片机与外部设备(例如计算机)之间的数据交换,从而实现更多的功能。本文将介绍如何在单片机中进行UART编程,以实现串口通信。

什么是UART

UART,即通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),是一种常见的串口通信协议。它通过两根数据线(TX和RX)实现数据的异步传输,无需时钟信号。在单片机开发中,我们可以使用UART模块来实现串口通信。

UART的基本配置

在使用UART进行串口通信之前,我们需要对UART进行基本的配置。以下是UART的一些常见配置项:

  1. 波特率:波特率指的是数据在串口线上的传输速率,单位为每秒的比特数。常见的波特率有9600、115200等。发送和接收方需要使用相同的波特率才能正常通信。

  2. 数据位数:数据位数指的是每个数据块中的位数,通常为8位。还可以选择7位、5位等。

  3. 奇偶校验位:通过奇偶校验位,可以检测并纠正数据传输过程中的错误。常见的奇偶校验方式有奇校验、偶校验和无校验。

  4. 停止位:停止位指的是每个数据块后面的停止位数,通常为1个停止位。也可以选择2个停止位。

  5. 流控制:流控制用于控制数据的传输速率,防止数据的丢失。常见的流控制方式有软件流控制和硬件流控制。

以上是UART的一些基本配置项,不同的单片机可能会有所不同。我们需要根据具体的单片机型号和开发环境来进行配置。

单片机中的UART编程

在单片机中,要实现UART通信,需要按照以下步骤进行编程:

  1. 初始化UART模块:首先,需要对UART模块进行初始化,设置波特率、数据位数、奇偶校验位、停止位等。

  2. 发送数据:通过UART发送函数,将要发送的数据写入发送缓冲区。当发送缓冲区为空时,UART模块将会开始发送数据。

  3. 接收数据:通过UART接收函数,可以从接收缓冲区读取接收到的数据。当接收缓冲区为空时,UART模块将会接收新的数据。

  4. 处理数据:接收到的数据可以进行进一步的处理,例如解码、计算等。

例程:通过UART发送“Hello, World!”

以下是一个使用C语言编写的例程,通过UART发送字符串“Hello, World!”:

#include <reg52.h>

void UART_Init()
{
    TMOD |= 0x20;   // 设置定时器1为工作模式2
    TH1 = 0xFD;     // 波特率设置为9600
    TL1 = 0xFD;
    TCON |= 0x40;   // 启动定时器1
    SCON |= 0x50;   // 允许串口接收,允许多机通信
}

void UART_SendChar(unsigned char c)
{
    SBUF = c;       // 将字符写入发送缓冲区
    while(TI == 0); // 等待发送完成
    TI = 0;         // 清除发送标志位
}

void main()
{
    UART_Init();
    UART_SendChar('H');
    UART_SendChar('e');
    UART_SendChar('l');
    UART_SendChar('l');
    UART_SendChar('o');
    UART_SendChar(',');
    UART_SendChar(' ');
    UART_SendChar('W');
    UART_SendChar('o');
    UART_SendChar('r');
    UART_SendChar('l');
    UART_SendChar('d');
    UART_SendChar('!');
}

上面的例程通过串口模块将字符串“Hello, World!”发送出去。需要注意的是,这里的波特率、数据位数、奇偶校验位等配置是根据具体的单片机型号和开发环境进行设置的。

总结

UART串口通信在单片机开发中扮演着重要的角色。通过对UART进行配置和编程,我们可以实现单片机与外部设备的数据交换。本文介绍了UART的基本配置项以及在单片机中进行UART编程的步骤,以便读者能够更好地理解和应用串口通信技术。希望本文能对大家有所帮助。


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