蓝桥杯单片机比赛学习：7、中断系统之串口中断的基本原理

这一节我们讲一下蓝桥杯单片机比赛中断中的最后一个模块——串口。中断的其他模块在我的个人主页(4条消息) Do My Best的博客_CSDN博客-蓝桥杯单片机比赛学习领域博主有兴趣的可以去学习。

通信的方式

串行通信：一条总线，一次只能传输1bit。只需要一根线节省成本，但是传输速率慢。

并行通信：多条总线，支持多位同时传输。需要多根线浪费资源，但是传输速率快。

串行通信还包括：单工、半双工、全双工方式

单工：只能发送或者只能接受。

半双工：既能发送又能接受，但不能同时进行。

全双工：能同时发送并且接受。

我们使用的串口是串行全双工通信方式。下面我们来讲一下串口相关的寄存器，如果不想了解串口的这些繁琐的寄存器，想快速入手使用串口那么请看最下面的串口的使用步骤。

串口相关的寄存器

如下图，我们是用的单片机是STC15F2K60S2系列的，所以说此单片机只有两个串口——串口1和串口2，通常情况下我们只会使用串口1.

使用串口时，我们主要使用的寄存器如下图，我们只要大致了解它的功能，不需要死记硬背，况且考试的时候也是可以查手册的。主要的有T2H/T2L、AUXR、SCON、SBUF、IE、IP等寄存器

T2H/T2L寄存器：这里我使用的定时器2来产生波特率，所以我们需要使用T2H/T2L寄存器，这里我们为什么使用定时器2而不使用定时器1、定时器0呢？主要的还是定时器2只有一种工作方式并且功能少，而定时器0/1有4种工作方式，这里用定时器2生成波特率避免浪费资源。因为定时器只能实现一种功能，当我们使用它产生波特率时就不能使用作为其他功能了，所以这里我们采用定时器2产生波特率，避免资源浪费。这里不强求使用定时器2，看自己心情！

AUXR寄存器

SCON寄存器

SM0、SM1：控制串口的工作方式，共有4种工作方式，如下图，在这里我们主要使用的是方式1——8位UART波特率可变。这里的波特率计算规则我们这里不需要明白。

SM2：允许/禁止多机位控制

REN：接收端使能位，REN=1，允许接收；REN=0，禁止接收。

TI：发送中断请求标志位，当TI=1时表示发送完成，此时必须软件清0（手动清0）才能继续下一次的发送。

RI：接收中断请求标志位，与TI位类似，当RI=1时表示接收完成，此时必须软件清0（手动清0）才能继续下一次的发送。

这几位是我们使用最多的几位，一般的SCON=0x50；

IE寄存器

一般的，在我们使用串口中断时，需要使能EA和ES分别置1，表示打开串口中断，这样就可以在串口中断中处理程序。

PCON寄存器

SMOD:波特率选择位。当用软件置位SMOD，即SMOD=1，则使串行通信方式1、2、3的波特率加倍;SMOD=0，则各工作方式的波特率加倍。复位时SMOD=0。

串口的使用步骤

1.使用烧写软件STC-ISP软件生成初始化好的串口代码，如下图

生成如下的代码：波特率为9600、8位数据、定时器2的频率为1MHz。我们发现这只是初始化串口1和定时器2，并没有中断的相关代码，所以如果你想使用中断也需要加上 EA=1; ES=1;

void UartInit(void)      //9600bps@12.000MHz
{SCON = 0x50;      //8位数据,可变波特率AUXR |= 0x01;      //串口1选择定时器2为波特率发生器AUXR &= 0xFB;        //定时器2时钟为Fosc/12,即12TT2L = 0xE6;       //设定定时初值T2H = 0xFF;        //设定定时初值AUXR |= 0x10;      //启动定时器2
}

2.写串口发送数据函数，发送字节、发送字符串函数。

void Send_Byte(unsigned char dat)    /* 发送一个字节（8bit） */
{SBUF=dat;            /* 将要发送的数据放在数据缓冲寄存器里 */while(TI==0);        /* 等待发送完成（等待TI=1） */TI=0;                /* 手动清0，便于下次发送 */
}

void Send_String(unsigned char *dat)    /* 发送字符串函数 */
{ while(*dat != '0')            /* 判断每个字符是否为‘0’，为‘0’说明字符串发送完毕 */{Send_Byte(*dat++);        /* 调用发送字节函数，发送每一个字符 */}
}

3.如果使用中断的话还要编写串口中断服务函数，如下为我编写的串口中断服务函数

void Uart1Service(void)  interrupt 4
{if(RI==1)                /* 判断是否接受数据（判断上位机（电脑）是否向单片机发送数据） */{RI=0;                /* 手动清0 */rdat=SBUF;if(rdat==0x01)Send_String("I LOVE YOU");elseSend_Byte(rdat+1);}
}

代码实现：

题目：单片机向上位机（电脑）发送16进制0x11、0x22，通过上位机向单片机发送数据，如是0x01那么上位机接收到 “I LOVE YOU ” ，否则上位机收到+1后的数据。这里我们的接收和发送模式选择时注意，是HEX模式还是文本模式。

#include "stc15f2k60s2.h"
#include "intrins.h"/* 选择通道并且输入数据 */
void slect_138_573(unsigned char channel, unsigned char dat)
{P0 = 0x00;P0 = dat;                                      /* 这里用P0而不用其他端口是因为我们操作LED、数码管、继电器、蜂鸣器都是对P0进行操作 */switch(channel)                            /* 选择通道 */{case 4:                                      /* 使Y4输出低电平0，也就是操作LED */P2 = (P2 & 0x1f) | 0x80;/* （P2 & 0x1f）就是将前3位清0，再操作前3位。将0x80转为2进制1000 0000，这里只看前3位100就是Y4 */break;case 5:                                        /* 使Y5输出低电平0，也就是操作继电器和蜂鸣器 */P2 = (P2 & 0x1f) | 0xa0;break;case 6:                                       /* 使Y6输出低电平0，也就是操作8个数码管 */P2 = (P2 & 0x1f) | 0xc0;break;case 7:                                     /* 使Y7输出低电平0，也就是操作8个数码管中的1个数码管显示值 */P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;break;case 0:                                       /* 关闭所有通道 */P2 = (P2 & 0x1f) | 0x00;break;}P2 = (P2 & 0x1f) | 0x00;       /* 使用后，关闭所有通道 */}void UartInit(void)     //9600bps@12.000MHz
{SCON = 0x50;      //8位数据,可变波特率AUXR |= 0x01;      //串口1选择定时器2为波特率发生器AUXR &= 0xFB;        //定时器2时钟为Fosc/12,即12TT2L = 0xE6;       //设定定时初值T2H = 0xFF;        //设定定时初值AUXR |= 0x10;      //启动定时器2EA=1;ES=1;
}void Send_Byte(unsigned char dat)
{SBUF=dat;while(TI==0);TI=0;
}void Send_String(unsigned char *dat)
{while(*dat != '0'){Send_Byte(*dat++);}
}unsigned char rdat;
void Uart1Service(void)  interrupt 4
{if(RI==1){RI=0;rdat=SBUF;if(rdat==0x01)Send_String("I LOVE YOU");elseSend_Byte(rdat+1);}
}void System_init(void)
{slect_138_573(4,0xff);slect_138_573(5,0x00);UartInit();
}void main(void)
{System_init();Send_Byte(0x11);Send_Byte(0x22);while(1){}
}

以上为本节的全部内容，如有错误请各位大佬指正，或有遗漏请指出。