前面兩個(gè)章節(jié)全部講解了單片機(jī)串口的相關(guān)理論基礎(chǔ)，本章節(jié)突出講解一下單片機(jī)串口通信的實(shí)際操作。這章寫(xiě)完才發(fā)現(xiàn)，寫(xiě)的有點(diǎn)多?。?！但是這里面的東西確實(shí)值得大家學(xué)習(xí)，有個(gè)思想特別重要，寫(xiě)代碼就是一個(gè)不斷完善的過(guò)程。下面請(qǐng)跟隨我的腳步，一步一步的來(lái)完善串口控制的程序。
其實(shí)不太想使用 51單片機(jī)的串口來(lái)作為講解的例子，因?yàn)樗拇谠O(shè)計(jì)的有點(diǎn)垃圾。功能上需要定時(shí)器來(lái)進(jìn)行相關(guān)的輔助。一個(gè)功能摻雜了兩塊硬件功能。這在程序上就叫做雜糅！但是苦于其他類(lèi)型的單片機(jī)對(duì)于首次編程的各位又不太友好。所以萬(wàn)般無(wú)奈之下還是強(qiáng)忍著巨大的難受使用 51 單片機(jī)作為本章主角。
如上圖：現(xiàn)在我們最關(guān)心的問(wèn)題就是：如何把 A 中的 110 數(shù)據(jù)傳遞到 B 當(dāng)中去？？？
上面這個(gè)問(wèn)題就是我們本次學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。有人會(huì)問(wèn)？那如何把 B 的數(shù)據(jù)傳遞給 A 呢？傻小子，你把上面的問(wèn)題搞會(huì)了，反過(guò)來(lái)是不是就可以了？如果你不會(huì)反過(guò)來(lái)，那我只能說(shuō)一句，你那么多頭發(fā)給我吧。
編程簡(jiǎn)介：
你和別人遠(yuǎn)程說(shuō)話，需要什么？（電話呀！）我擦咧，你怎么這么厲害？對(duì)了，你們需要一個(gè)交流的工具。好，51單片機(jī)也需要一個(gè)交流的工具：它就是 SBUF，SBUF，SBUF 重要的東西講三遍。它是個(gè)什么玩意呢？首先我先將上面的圖優(yōu)化一下
這幅圖怎么理解呢？A和自己的SBUF交流。B和SBUF交流。而（A的SBUF) 通過(guò) tx,rx 連接（B的SBUF）。這樣就間接的實(shí)現(xiàn)了 A 和 B 交流。
類(lèi)似于：小紅和小紅的iphone說(shuō)話，小明和小明的華為說(shuō)話。他們兩部手機(jī)通過(guò)電磁波連接在了一起。就間接的實(shí)現(xiàn)了小紅和小明說(shuō)話。 -------- 一般這里要跟上作者名字，卒于 xxxx 年。
很顯然，如果A想發(fā)數(shù)據(jù)給B，它就要告訴 SBUF 想發(fā)的數(shù)據(jù)是什么！比如發(fā)送 110 ，那么 A 的程序就應(yīng)該寫(xiě)成 SBUF = 110；而 B 想要知道 A 傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)是什么，它就要問(wèn) SBUF，剛剛傳過(guò)來(lái)的數(shù)字是多少，并且B需要給 SBUF 盛放數(shù)據(jù)的地方？程序就是：data = SBUF。這里的 data 就能讀取到剛剛 A 那邊發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)了，也就是 110.
程序也就可以這么寫(xiě)。
是不是突然覺(jué)得很簡(jiǎn)單？那當(dāng)然啦，這種只能算是示意程序，就是有了大致功能，但是根本沒(méi)用。為什么呢？因?yàn)槟阋?jiàn)過(guò)一個(gè)手機(jī)沒(méi)有開(kāi)機(jī)，就能和別人打電話的？千萬(wàn)別和我說(shuō)什么喬布斯的 iphone 1000 。我沒(méi)用過(guò)，我也不知道。
下面，我們需要做的，就是讓 SBUF 可以正常開(kāi)機(jī)工作。怎么開(kāi)機(jī)呢？這就要說(shuō)到 51 單片機(jī)串口最奇葩的地方，它需要使用定時(shí)器來(lái)驅(qū)動(dòng)串口，跟個(gè)傻子似的?。?！一個(gè)一個(gè)來(lái)吧。
首先我們介紹以下 51 串口的控制器：
很簡(jiǎn)單，就一個(gè) SCON 控制單元。我們需要關(guān)注的就是 SM0 和 SM1 ，REN，TI，RI。
1，SM0 和 SM1 的設(shè)置
其實(shí)我們用的最多的就是方式 1 ：10位異步收發(fā)器（8位數(shù)據(jù)）。這是什么意思呢？還記得上節(jié)說(shuō)的，我們傳輸?shù)氖?個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) = 8位，再加上起始，停止，一共 10 位，這樣，和方式 1 完全吻合。（那我們?nèi)绾未_定什么時(shí)候用哪一種呢？這就需要根據(jù)雙方的設(shè)置來(lái)確定了，雙方只要傳輸位數(shù)和采樣波特率兩個(gè)東西一致的話，就是可以進(jìn)行通訊的）。
2，REN ，
REN 代表這 rec enable ：也就是說(shuō)，如果打開(kāi)了 REN（REN = 1），那么串口就可以實(shí)現(xiàn)接受的功能了，這是什么意思呢？其實(shí) SBUF 上面的 tx 和 rx ，只有 tx 是默認(rèn)打開(kāi)可以直接用的，而 rx 默認(rèn)關(guān)閉，需要人為設(shè)置一下。
3，TI ，RI。
還記得A，B之間是如何通信的嗎？就是通過(guò)兩者的 SBUF 來(lái)進(jìn)行通信的。那么我們?cè)趺床拍苤?SBUF 到底有沒(méi)有發(fā)送完成或則接收到數(shù)據(jù)呢？這就要 TI 和 RI 的閃亮登場(chǎng)了。比如 A 給 B 發(fā)送 110，A先把110傳給SBUF，當(dāng) SBUF 把數(shù)據(jù)傳輸出去以后，A 的 TI 就被設(shè)置成了 1.（這個(gè)過(guò)程是自動(dòng)的，不需要管，你只要知道，TI變成1了就可以發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)了。）而 B 的 SBUF 在接受到數(shù)據(jù)之后就會(huì)把 RI 設(shè)置成 1.（這個(gè)過(guò)程也是自動(dòng)的，你只要知道，RI 變成 1，你就能讀取 SBUF 中接受的數(shù)據(jù)了）。
到這里我們就能再把程序進(jìn)行一下變形了：
這時(shí)候程序可以正常運(yùn)行了嗎？ --- 當(dāng)然還差一點(diǎn)點(diǎn)，就差給它點(diǎn)最核心的東西了，它的動(dòng)力源泉。
========================== 最?lèi)盒牡牟ㄌ芈试O(shè)置。
這里我還是在調(diào)侃一下，51 單片機(jī)這種硬件設(shè)計(jì)還是挺惡心的。好了，不扯了，我們?cè)賮?lái)看看什么叫波特率或則為什么要設(shè)置波特率。
講個(gè)簡(jiǎn)單的故事。上課做筆記的時(shí)候，老師在黑板上寫(xiě)字，你在往本子上記錄。會(huì)出現(xiàn)一下三種情況：
- 老師寫(xiě)字比你快，這樣擦黑板的時(shí)候，你就還沒(méi)寫(xiě)完。
- 老師寫(xiě)字和你一樣塊，這樣他寫(xiě)一個(gè)字，你寫(xiě)一個(gè)字，你們剛好同時(shí)結(jié)束。（最理想的情況）
- 老師寫(xiě)字比你慢，這樣你每次抬頭只能看到同一個(gè)字，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，你的筆記上都是重復(fù)的字啥的，根本不是有效的信息。
波特率其實(shí)就是單片機(jī)之間通信的速率，它就是為了保證 A 和 B 之間可以同步進(jìn)行通信。這樣我們這么來(lái)講，最關(guān)鍵，最裝逼的地方要來(lái)了！注意，注意（重要的事情我說(shuō)三遍），我要開(kāi)始裝逼了。大家最長(zhǎng)看到波特率為 9600,38400,115200.這是什么意思呢？就是 1s 中傳輸 9600,38400,115200 個(gè)位。（1位 = 1個(gè)高低信號(hào)）。
下面以 9600 的波特率來(lái)說(shuō)明：請(qǐng)記住這個(gè)公式：
暫時(shí)先讓 SMOD = 0，那么就可以變形為： 波特率 = T1 溢出率 / 32。那么簡(jiǎn)單了，我要開(kāi)始出題考試了，小學(xué)三年級(jí)的題目：已知波特率 9600，求 T1 的溢出率。（T1溢出率也就是定時(shí)器 1 每次運(yùn)行到最大值的時(shí)間）。T1溢出率 = 9600 * 32 = 307200。（T1 的溢出率也就是 T1運(yùn)行到最大值的頻率）。也就是說(shuō)，T1運(yùn)行的時(shí)間 = 1 / T1頻率（T1的溢出率）。那么 T1 需要運(yùn)行的時(shí)間 t = 1 / 307200 = 3us。那好，還記得單片機(jī)每運(yùn)行一步是多久嗎？對(duì)于 12 Mhz 的晶振來(lái)說(shuō)，就是 1us。至于為什么，這里補(bǔ)充說(shuō)明下：{51 單片機(jī)的晶振一般是 12Mhz 和 11.0592Mhz。不知道有沒(méi)有人知道一件事，51單片機(jī)的 CPU 時(shí)鐘是晶振的 12 分頻。（啥？不知道？去把你媽叫來(lái)）。我們可以簡(jiǎn)單的理解為：如果使用 51單片機(jī)，那么它的 CPU 頻率就是 1Mhz（此時(shí)晶振 12Mhz）。上狗頭鍘（錯(cuò)了，再來(lái)，上公式：時(shí)間 = 1 / 周期），CPU運(yùn)行一步的時(shí)間 = 1 / 1Mhz = 1us （這個(gè)說(shuō)法有點(diǎn)不準(zhǔn)確，但是易于理解），而且我瞧瞧告訴你們，單片機(jī)的定時(shí)器走一步和CPU走一步時(shí)間是一樣的！??！}。那么我們最終的程序就是：
至此，經(jīng)過(guò)以上不懈的努力，我們終于讓 A ， B 有情人終成眷屬了。