蓝桥杯----串口

（五）、串口

      1、串口通信简介

       制定通信的规则，通信双方按照协议规则进行数据收发，将一个设备的数据传送到另一个设备，扩展硬件系统，串口USART有两根通信线Tx、Rx，可同时双向通信，称之为全双工，像I2C只有一根数据线只能收或者发，之为半双工。

       同步即有一根时钟线，如SCL、SCLK时钟线，据时钟线指引采样数据；异步无时钟线，需要双方约定采集频率，按照约定收发数据。在蓝桥杯中就需要约定运行频率、波特率等。

       单端就是引脚的电平为对地的电压差，必须共地，差分就是根据两个线的电压差来传输数据。

                             图 九 串口简介

 

       2、串口通信结构图

        蓝桥杯中可以理解设备一为电脑、设备二为单片机，Tx、Rx必须交错连接，主机设备给串口进行供电。我们一般选用串口一以定时器二为发生器，波特率就是传输速度一般选用9600，在STC_ISP中串口波特率计算器中按如图所示配置（图 十一）生成代码，生成后要打开总中断与串口使能（EA = 1; ES = 1）。这样我们就约定好了采集频率，可以进行下一步收发。

 

                        图 十 串口通信结构图

                        图 十一 串口配置

       3、发送代码展示

        第一个USART1_Init就是 软件生成的，自行添加EA = 1;ES =1,下面一个函数简单来讲就是把串口一发送映射到printf上，通过printf来发送，而printf是可以发送字符串的，借助putchar自动一个个发送，所以此时我们完善putchar函数，将发送数据ch放在SBUF中，通过检测TI发送标志位，发送完成会变成1，所以此时通过while循环等待发送完成，在软件中手动置0。该函数可以外部调用，但需声明stdio.h头文件。

        通过调用printf即可完成发送，如printf(“hsj”);即可向电脑发送hsj字符串数据。在stc-isp中借助USB-CDC/串口助手可验证。配置9600波特率、无校验，一位停止位，选择正确串口com再打开串口即可。

                    图 十二 串口发送代码展示

 

      4、接收代码展示

     接收电脑传输数据时，可能在任何时刻，接收不及时则会导致数据流失，则我们要借助中断暂时跳出主程序，先接收完数据再回到主程序，来完成发送功能。

     中断标志位为4，RI为接收标志位，一旦有数据需要接收，立马变成1。拉高Uart_Recieve_Flag标志位开始计时，在定时器一的中断中if(Uart_Recieve_Flag==1) Uart_Recieve_Trick++;将数据储存到数组中，并手动拉低标志位(RI = 0),如果数据过多我们就通过string.h中库函数memset清空数组。

    在Uart_Proc中检测Uart_Recieve_Index,为0证明无数据直接跳出函数，有数据时判断Uart_Recieve_Trick计时变量，超过10ms表示接收完成停止计时（Uart_Recieve_Flag = 0），开始解析代码，判断接收的数据，完成后通过memset再清空数组。

                      图 十三 接收代码展示1

                     图 十四 接收代码展示2

 

        5、总结

      第一步借助软件配置波特率发生器

       接下来完善putchar函数，借助printf发送

       完成中断处理函数

       完成主程序超时解析部分

 

提供参考代码，希望对读者有帮助

1、串口底层代码

#include <STC15F2K60S2.H>
#include <stdio.h>void Uart1_Init(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 |= 0x04;		//定时器时钟1T模式T2L = 0xC7;			//设置定时初始值T2H = 0xFE;			//设置定时初始值AUXR |= 0x10;		//定时器2开始计时EA = 1;             //打开总中断ES = 1;             //打开串口使能
}extern char putchar (char ch)  //将串口1映射到printf上自动发送字符串
{SBUF = ch;while(TI == 0);   //等待发送TI = 0;           //发送完成并清空标志位return ch;
}

2、处理数据函数

idata unsigned char Uart_Send[15];   //发送数据数组
idata unsigned char Uart_Recieve[10];  //接收数据数组
idata unsigned char Uart_Recieve_Index;  //接收数组指针
idata unsigned char Uart_Recieve_Flag;   //接收标志位，1表示已接收
idata unsigned char Uart_Recieve_Trick;  //计时变量，用于超时解析void Uart_Proc()
{if(Uart_Recieve_Index == 0) return;  //无数据则返回if(Uart_Recieve_Trick >=10)  //超时解析{Uart_Recieve_Flag = 0;  //停止计时Uart_Recieve_Trick = 0;//解析接收内容//解析接收内容memset(Uart_Recieve,0,10);  //清空数组Uart_Recieve_Index = 0;}
}//补充在定时器中需写
//if(Uart_Recieve_Flag == 1) Uart_Recieve_Trick++;

3、中断函数

void Uart_Routine() interrupt 4
{if(RI == 1)  //有数据{Uart_Recieve_Flag = 1;  //开始计时Uart_Recieve_Trick = 0;Uart_Recieve[Uart_Recieve_Index] = SBUF;  //储存数据Uart_Recieve_Index++;RI = 0;   //复位标志位if(Uart_Recieve_Index>10)  //超载则清空数组{memset(Uart_Recieve,0,10);Uart_Recieve_Index = 0;}}}