资源说明:51单片机的串口,是个全双工的串口,发送数据的同时,还可以接收数据。当串行发送完毕后,将在标志位 TI 置 1,同样,当收到了数据后,也会在 RI置 1。无论 RI 或 TI 出现了 1,只要串口中断处于开放状态,单片机都会进入串口中断处理程序。在中断程序中,要区分出来究竟是发送引起的中断,还是接收引起的中断,然后分别进行处理。
51单片机的串口通信是其与外部设备交互的重要途径,特别是在嵌入式系统中,串口通信因其简单高效而广泛应用。51单片机的串口为全双工,意味着它能够同时进行数据的发送和接收,这对于实时性要求较高的应用尤其重要。
在51单片机的串口通信中,发送数据后,标志位TI会被自动置1,表示数据已发送完成;而接收数据后,RI标志位会被置1,表明接收缓冲区中有新的数据。当这两个标志位被设置时,如果串口中断已开启,单片机会进入串口中断服务程序。在中断程序中,需要通过检查RI和TI的状态来区分中断是由发送还是接收引起,以便进行相应的处理。
在处理串口通信时,有几点需要注意:
1. 不要在发送数据前关闭串口中断,因为这会导致在发送过程中无法响应接收中断,可能会丢失收到的数据。
2. 在发送数据时,不应在中断程序中清除TI标志,否则主程序中的发送等待循环将无法退出。
3. 中断服务程序应能准确区分中断来源,避免发送中断执行了接收中断的代码,防止错误处理。
一种推荐的做法是,接收数据采用中断方式,接收到新数据后清零RI,并通过变量通知主程序。发送数据也采用中断方式,发送完成后清零TI,并用另一个变量告知主程序。这样可以保持程序的一致性和可读性,同时避免主程序因等待发送结束而阻塞,可以处理其他任务。
在实际应用中,例如与PC进行串口通信,可能需要处理特定格式的字符串,例如以$开头的字符串应原样返回,接收到数字1时控制P10引脚置高,接收到0时置低。实现这样的功能,需要在中断服务程序中解析接收到的数据,根据预设的协议进行操作。
对于长字符串的处理,通常采用数据帧协议,包含帧头、数据和校验位。例如,一个简单的协议可能是2个字节的帧头(如0xAA 0x55)、数据字段和校验和。在接收过程中,需要维护一个计数器跟踪已接收的字节数,同时在中断服务程序中进行帧头和校验和的验证。如果数据错位或中间丢失,可能导致数据无法正确解析,因此在设计接收程序时,要考虑到这种情况并进行错误恢复。
在遇到如数据帧中途断开后再续发导致的数据丢失问题时,可以考虑添加重传机制或在数据帧中加入序列号,以便识别和重组数据。此外,在多设备通信中,还需要额外的板选字节来区分不同设备的帧数据。
51单片机串口通信的发送与接收涉及中断服务程序的设计、标志位的管理以及数据帧协议的实现。理解这些要点,能帮助我们编写出稳定可靠的串口通信程序。
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