51单片机串口理论概念解析

理论概念

不同型号的单片机使用的串口不同，根据需求选择相应的单片机，在有些场合如果单片机如果没有需要的串行通信接口，则可以通过单片机的I/O口进行模拟。

全双工UART（异步串行通信接口）

UART有两种工作状态：

同步串行通信状态：速率高，硬件电路复杂，需要同时使用两条信号线，所以只能使用单工方式或半双工方式工作。

异步串行通信状态：方式简单，传输速率不高，应用广泛，方便与其他通信标准进行衔接。

异步传输工作方式：

传输效率较低，起始位，校验位，停止位占用的位较多

数据格式：

同步传输工作方式：

双方同时使用两条通信线：

一条用于产生时钟并要求发送和接受的双方必须保持完全同步（一般情况下，时钟信号由发送端提供）。另一条用于传送数据。如果需要双向数据传输，需要再多添加两条通信线（MCS-51不支持同时的双向数据同步传输，只能使用分时复用）。除了用于通信外，同步方式还可以用于I/O口的扩展，与74LS164联合使用时扩展成输出口，与74LS165联合使用时扩展成输入口。因为没有附加起始位和停止位，所以传输效率较高，一旦发现数据出错，所有的数据都需要重新传输，大量数据一次性传输时错误的概率较高。远距离通信时，通过调试解调从数据流中提取同步信号，用锁相的技术使接收方得到与发送方相同的时钟信号。时钟信号线与数据线分离可以实现高效率、大容量的数据通信。

数据格式：

使用方式

使用的寄存器：

串行接口寄存器 SCON：规定了串行通信的方式和功能，可以选择通信模式/允许接收/检查状态位

电源控制寄存器 PCON

SMOD = 0 波特率为原值；

SMOD为1 波特率提高一倍。

只有SMOD位对串口通信有影响

注：该寄存器不能进行位寻址，只能整字节操作。

工作方式：

p.s.：UART有一个接收数据缓冲区，当上一个字节未被处理时下一个字节收入缓冲区。但如果在下一个字节接收完毕时前一字节还未处理，则上一个字节会被覆盖掉。因此软件必须在下一个字节接收完毕之前处理上一个字节（当连续发送字节时也是如此）。

用途：可以用来和某些具有8位串行口的EEPROM器件通信

原理：

RXD从低位开始收发数据，TXD从发送同步移位脉冲。

向SBUF写入字节时开始发送数据，发送完毕后TI位置位。

置位REN时，开始接收数据，接收完8位数据后RI位置位。

方式1：10位数据的异步通信口，波特率可变（与T1的溢出率有关）。RXD为数据接收，TXD为数据发送。

数据帧格式：

原理：