今日得以继续蓝桥杯国赛备赛之旅：

有道是 “不知何事萦怀抱，醒也无聊，醉也无聊，梦也何曾到谢桥。”

那我们该如何让这位诗人纳兰 “再听乐府曲，畅解相思苦”呢？

那就建立起串口通信吧！

我将从SCT15F2K61S2单片机串口通信基础出发，逐步缓解此等繁琐愁杂。

附上工程文件下载传送门：

https://download.csdn.net/download/qq_64257614/87800670?spm=1001.2014.3001.5503

本篇文章除了学习基础，还主要研究学习以下问题：

1.在蓝桥杯单片机实训平台上串口通信实现printf()函数

2.蓝桥杯单片机串口通信发送变量乱码问题

3.接收中断数据处理的实现

4.字符串与变量拼接到一起，变成新的字符串。

一、串口通信知识基础：

二、串口通信基础程序设计：

总设计方针：

首先生成我们要用的串口初始化程序：

其次就是编写发送与接受函数：

中断服务函数：（这个要先定义俩变量）：

三、串口通信的一些处理操作：

输出的处理：

1.重定义改造printf函数：

2.连续发送单个字节：

3. sprintf 函数可以格式化输出：

输入的处理：

4.ASCLL码与发送变量值的处理：

5.字符串与变量的拼接：

6.中断接收字符串：

三、实践拓展延伸：

实验要求:

程序设计：

#include "usart_main.h"

#include "Public.h"

#include "uart.h"

一、串口通信知识基础：

串口按位（bit）发送和接收字节的通信方式。

IAP15F2k61s2单片机内部有俩个采用UART工作方式的全双工串行通信接口，

全双工就是俩个单工的结合，A与B俩个机能同时收发数据。

此外半双工，单工就不做介绍，大家可以百度，这个了解就可以了。

每个串行口的组成：

2个数据缓冲器：（SBUF）串口1的地址是99H，串口2的地址是9BH。

1个移位寄存器：

1个串行控制器： (SCON)

1个波特率发生器：

串口1和串口2：

串口1对应硬件部分是TxD和RxD

串口1可以在：

【P30/RXD,P31/TXD】、【P36/RXD_2,P37/TXD_2】、【P1^6/RXD_3,P17/TXD_3】

之间切换。

（1）串口1可以使用定时器1、定时器2为波特率发生器

（2）定时器2默认为16位自动重装载模式

（3）定时器2的时间常数保存在T2H、T2L

串口2对应硬件部分是TxD2和RxD2

串口2可以在：

【P10/TXD2,P11/RXD2】、【P46/RXD2_2,P47/TXD2_2】

之间切换。

二、串口通信基础程序设计：

总设计方针：

步骤1~4不需要我们自己背记，可用软件生成，下面会介绍。

步骤5~7需要加在软件生成的函数里面。

1.设定定时器1工作方式（TMOD寄存器）

2.计算波特率，如果用的是定时器1作为波特率发生器，那就赋值给TH1,TL1

3.设置AUXR寄存器

4.设置SCON寄存器

5.打开定时器1

6.使能串口中断 ES

7.开总中断EA

串口通信中需要用到的寄存器SCON——串行通信控制寄存器（一般设置为0x50）

首先生成我们要用的串口初始化程序：

这里不需要我们背寄存器了，直接用STC_isp软件生成：

如图设定好要用的串口1、频率、波特率等

这个初始化代码没有需要改动的地方，但后续有添加语句，

这个void UartInit(void)函数就是串口1的初始化函数了，

一般在主函数while（1）之前调用一下就行了。

此处要注意，不论其他红框怎么配置，

在竞赛板子上，这个系统频率不要调整！就是11.0592Mhz：

否则收发数据会出大问题！：

然后添加必要的开启中断语句，添加语句后就是这样：

void UartInit(void)      //9600bps@11.0592MHz
{SCON = 0x50;       //8位数据,可变波特率AUXR |= 0x40;      //定时器时钟1T模式AUXR &= 0xFE;       //串口1选择定时器1为波特率发生器TMOD &= 0x0F;        //设置定时器模式TL1 = 0xE0;         //设置定时初始值TH1 = 0xFE;           //设置定时初始值ET1 = 0;            //禁止定时器%d中断TR1 = 1;            //定时器1开始计时REN = 1;         //允许串口接受ES = 1;          //开启串口中断EA = 1;          //开启总中断
}

其次就是编写发送与接受函数：

发送一个字节函数：

//发送一个字节
void SendData(unsigned char dat)
{SBUF=dat; //把要发送的数据存入写SBUFwhile(TI == 0);  //等待发送标志位置1TI = 0;
}

发送字符串函数：


void Uart_Sendstring(unsigned char *pucStr)
{while(*pucStr!='\0'){SBUF=*pucStr;while(TI==0);   //等待串口发送完成TI=0;                   //因为TI在串口发送后，硬件自动置1，//我们需要重新发送数据的话，就需要在置1后，软件清零，pucStr++;}
}

中断服务函数：（这个要先定义俩变量）：

这样写可以接收上位机数据进行分析

u8 R_sign;           //接收缓冲区内容完成标志
u8 R_dat;               //用于接收缓冲区内容//串口1中断服务函数
void Uart_1_serv() interrupt 4
{if(RI)    //查询串口接收程序，如果接收标志位为1，说明有数据接收完毕{RI = 0;        //清除接收标志位R_dat = SBUF;  //将接收缓冲区内容转至R_dat变量中R_sign = 1;    }
}

三、串口通信的一些处理操作：

输出的处理：

1.重定义改造printf函数：

printf()函数的使用需要注意引用头文件 stdio.h

然后需要重定向putchar（）函数

这样以后就能用printf（）函数向串口打印数据了

这类思想常见于嵌入式的程序设计，在我的另一篇文章有所研究：

使用printf（）函数时该注意，会占用大量资源

嵌入式硬件中Printf函数的原理_NULL指向我的博客-CSDN博客

void send_date(unsigned char date){SBUF = date;while(!TI);TI = 0;
}char putchar (char ch){send_date(ch);return ch;
}

printf（）用法举例：

unsigned char test=128;printf("Welcome to stc15f2k60s2\n");
printf("%d",test);

2.连续发送单个字节：

void send_string(unsigned char *date, unsigned char len){while(len--){send_date(*date);date ++;}
}

我们有时要输出变量，用这种方式就要把变量转换成字符型：

cent + '0' ;

3. sprintf 函数可以格式化输出：

 sprintf(string,"num:%d",(int)cent);send_string(string,strlen(string));

输入的处理：

通过将接收到的数据保持到一个数组当中，

就可以之后在循环中对接收到的数据进行判断。

此段代码是接收中断函数的处理更改

 if(RI==1){str[rev] = SBUF;RI = 0;       rev++;}else{TI = 0;}

if(str[rev-1] == '\n'){if(str[0] == 'S' && str[1] == 'T'){printf("STOK\r\n");}rev = 0;for(i = 0; i<8;i++){str[i] = '\0'; }

4.ASCLL码与发送变量值的处理：

单片机与上位机之间的通信出现问题。例如我如下方式发送一个变量test：

会发现接收不是我们要的效果

 u8 test=1;printf("%c",test+'0');SendData(test+'0');

总所周知，ASCII码是由八位二进制小数进行一映射的，从0-127的数字分别对应了不同字符：

造成这样的结果在于上位机给我们发送的是ASCII码，

并且上位机接收显示的也是ASCII码，而不是数值大小。

也就是说，我们给上位机发 “1”，上位机实际接收到的是0000_0001（B），

对应ASCII为SOH（SOH(start of headline) 标题开始），

因此上位机并不显示1，而是显示SOH，

要想上位机显示1，应该给它发送49（u8）才对。

同理，上位机发送“1“,我们实际接收到的为49（u8）

因此应该减去48才为我们需要得到的数字1。

在单片机中，我们的数字一律是实际的数值，我们定义变量时，

定义为u8，u6，就是代表无符号的整数，单片机串口发送也是发送这些数值。

而在上位机中，则是发ASCII码，显示ASCII码。

以下为ASCLL码对照表:

我们如果把发送的数据改成：

uint8_t Data[10]={'1','2','3','4'};

那么这样上位机就可以完美接收到1234。

单引号代表取这个符号的ASCII值，因此比较字符串，

可以使用Data[x]=='A'，这样的操作进行比较。

5.字符串与变量的拼接：

可以使用C语言中的字符串拼接函数strcat()来将字符串和整数变量拼接在一起。

下面是一个示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str1[20] = "Hello";int num = 123;char str2[10];// 将整数转换为字符串格式sprintf(str2, "%d", num);// 使用strcat()函数将两个字符串拼接在一起strcat(str1, str2);printf("%s", str1);return 0;
}

输出结果为：Hello123。

在代码中，我们首先定义了一个字符串str1和一个整数num。

然后，我们使用sprintf()函数将整数转换为字符串格式并将其保存在另一个字符串str2中。

最后，我们使用strcat()函数将str1和str2拼接在一起，并将结果打印到控制台上。

6.中断接收字符串：

像这样编写即可：

//中断接收字符串，根据选择接收字符还是字符串
unsigned char i;
unsigned char string[20];
void Usart_interrupt() interrupt 4  //用与接收字符串
{if (RI) {RI = 0;string[i] = SBUF;if (string[i] == '\n')  //回车为接收结束标志{i = 0;} else {i++;}}
}

三、实践拓展延伸：

实验要求:

/*本实验练习串口通信：主要练习以下内容：1.串口接受命令，串口中断并执行接收到上位机传来0xff后,单片机发送'Hello'接收到上位机传来0xfe后,单片机发送'World'接收到上位机传来0xfd后,单片机发送'Hello World'关于接收到上位机其他数据，单片机都返回发送'Wrong Order'  2.串口发送字符，数字。用Uart_Sendstring（）函数做一些1中指定的发送字符串的任务3.配置Printf函数,开机用Printf函数向上位机发送'Welcome to stc15f2k60s2\n'开机用Printf函数向上位机发送   变量test的值,test=1
*/
/*本实验有以下注意点：printf函数需要重定向
*/

程序设计：

具体设计没有特别难的地方，注意发送变量ASCLL码规则即可。

#include "usart_main.h"

#include "usart_main.h"void main()
{u8 test=1;
//  u16 test2=1234;cls_buzz_led();             //关闭外设UartInit();                       //初始化串口printf("Welcome to stc15f2k60s2\n");printf("%c",test+'0');
//  printf("\n");         //发送换行测试SendData(test+'0');
//  SendData('\n');       //发送换行测试
//  SendData(test+'0');    //发送换行测试while(1){ if(R_sign==1)                                 //如果有数据接收完毕{R_sign=0;switch(R_dat){case 0xff:Uart_Sendstring("Hello");       break;case 0xfe:Uart_Sendstring("World");       break;case 0xfd:Uart_Sendstring("Hello World"); break;default :Uart_Sendstring("Wrong Order");break;  }}}
}

#ifndef _usart_main_h_
#define _usart_main_h_#include "stc15f2k60s2.h"
#include "Public.h"
#include "stdio.h"
#include "uart.h"#endif

#include "Public.h"

#include "Public.h"void inint_74HC573(u8 select)             //74HC573片选函数(简记:0x53f0)
{switch(select){case 4: P2 = (P2 & 0X1F) | 0X80; break;//开启 Y4 LED端口 装填case 5: P2 = (P2 & 0X1F) | 0XA0; break;//开启 Y5 ULN2003驱动端口 装填case 6:   P2 = (P2 & 0X1F) | 0XC0; break;//开启 Y6 数码管位选端口 装填case 7:   P2 = (P2 & 0X1F) | 0XE0; break;//开启 Y7 数码管段选端口 装填}
}void cls_buzz_led()
{inint_74HC573(5);buzz = 0;inint_74HC573(4);P0 = 0xff;
}

#ifndef _Public_h_
#define _Public_h_#include "stc15f2k60s2.h"typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;sbit buzz=P0^6;                               //蜂鸣器void inint_74HC573(u8 select);             //74HC573片选函数(简记:0x53f0)
void delay_xms(u8 xms);                    //传入参数 参数为几就 延时几毫秒void cls_buzz_led();#endif

#include "uart.h"

#include "uart.h"u8 R_sign;            //接收缓冲区内容完成标志
u8 R_dat;               //用于接收缓冲区内容void UartInit(void)      //9600bps@11.0592MHz
{SCON = 0x50;       //8位数据,可变波特率AUXR |= 0x40;      //定时器时钟1T模式AUXR &= 0xFE;       //串口1选择定时器1为波特率发生器TMOD &= 0x0F;        //设置定时器模式TL1 = 0xE0;         //设置定时初始值TH1 = 0xFE;           //设置定时初始值ET1 = 0;            //禁止定时器%d中断TR1 = 1;            //定时器1开始计时REN = 1;         //允许串口接受ES = 1;          //开启串口中断EA = 1;          //开启总中断
}//发送字符串函数
void Uart_Sendstring(unsigned char *pucStr)
{while(*pucStr!='\0'){SBUF=*pucStr;while(TI==0);   //等待串口发送完成TI=0;                   //因为TI在串口发送后，硬件自动置1，//我们需要重新发送数据的话，就需要在置1后，软件清零，pucStr++;}
}//发送一个字节
void SendData(unsigned char dat)
{SBUF=dat; //把要发送的数据存入写SBUFwhile(TI == 0);  //等待发送标志位置1TI = 0;
}
/*
//发送字符串，以'\0'形式结尾
void SendString(unsigned char *s)
{while (*s!='\0')              //检查是否到结尾{SendData(*s++);     //地址递增进行逐个发送}
}
*/
void send_date(unsigned char date){SBUF = date;while(!TI);TI = 0;
}char putchar (char ch){send_date(ch);return ch;
}//串口1中断服务函数
void Uart_1_serv() interrupt 4
{if(RI)    //查询串口接收程序，如果接收标志位为1，说明有数据接收完毕{RI = 0;        //清除接收标志位R_dat = SBUF;  //将接收缓冲区内容转至R_dat变量中R_sign = 1;    }
}

#ifndef _uart_h_
#define _uart_h_#include "stc15f2k60s2.h"
#include "Public.h"
#include "stdio.h"extern u8 R_sign;
extern u8 R_dat;void Uart_Sendstring(unsigned char *pucStr);
void UartInit(void);        //9600bps@11.0592MHz
void Uart_1_serv();
void SendData(unsigned char dat);#endif

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其次就是编写发送与接受函数：

中断服务函数：（这个要先定义俩变量）：

三、串口通信的一些处理操作：

输出的处理：

1.重定义改造printf函数：

2.连续发送单个字节：

3. sprintf 函数可以格式化输出：

输入的处理：

4.ASCLL码与发送变量值的处理：

5.字符串与变量的拼接：

6.中断接收字符串：

三、实践拓展延伸：

实验要求:

程序设计：

#include "usart_main.h"

#include "Public.h"

#include "uart.h"

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