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蓝桥杯 模板Template Part13:UART串口程序设计
● 改编自国信长天蓝桥杯官方蓝皮书例程,按照自己的习惯进行了补充和修改
一、UART串口基本知识
●单片机和单片机直接,都是使用TTL电平可以直接通信
●单片机和PC直接,需要进行电平转换●发送接收示意图:
二、需要记住的硬件寄存器
●STC15F2K60S2系列共2个采用UART工作方式的高速全双工异步串行通信接口。
●通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),每个串行口由两个数据缓冲器、一个移位寄存器、一个串行控制寄存器、一个波特率发生器。
●SCON (Serial Control)串行控制寄存器,地址0x98,可位寻址。
○TI
发送中断请求标志位。 ○ RI
接收中断请求标志位。 ●SBUF(Serial Buffer),串行口数据缓冲寄存器。
○发送缓冲器和接收缓冲器共用一个地址。 ○对SBUF寄存器进行写操作时,写的是只写寄存器–发送缓冲器,写操作完成待发送数据的加载。 ○对SBUF寄存器进行读操作时,读的是只读寄存器–接收缓冲器,读操作可以获得已接收到的数据。●ES串行口中断允许位
三、串口1工作模式1的工作过程及初始化配置
●受限于蓝桥杯开发板,常用串口和工作模式为串口1的工作模式1。
●工作模式1的发送过程:●工作模式1的接收过程:
●用STC-ISP的波特率计算器生成初始化代码:
使用定时器2作为波特率发生器,(定时器2不可位寻址,不方便作为定时器使用)初始化代码:
void UartInit(void) //4800bps@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2时钟为Fosc,即1T T2L = 0x8F; //设定定时初值 T2H = 0xFD; //设定定时初值 AUXR |= 0x10; //启动定时器2}
四、代码
●发送采用轮询方式:单片机发送给PC机,是单片机控制将数据装入SBUF数据缓冲器,轮循到再发送,发送完这次的数据再将 下次的数据装入SBUF,不会造成数据覆盖。
●接收采用中断方式:单片机接收数据取决于上位机是否发送,上位机的发送具有随机性,单片机无法预知。因此,需要采用中断方法,即有新数据装入SBUF接收缓冲器时,单片机就立即读取SBUF中的数据,将其保存到变量中。避免单片机没有及时处理SBUF接收缓冲器中的数据,造成新数据将就数据覆盖。●全局变量定义
//-------------------------------------------------UARTuchar puc_Uart_Send_String[x]; //串口发送缓冲数组uchar uc_Uart_Rece_num; //串口接收数据个数uchar puc_Uart_Rece_String[x]; //串口接收缓冲数组
●串口中断服务程序
//UART 中断服务程序void Uart_ISR(void) interrupt 4{ if(RI == 1) //接收完一个字节数据 { RI = 0; //清除RI位 puc_Uart_Rece_String[uc_Uart_Rece_num++] = SBUF; //保存串口数据 }}
●由于 发送完一个字节数据(RI被置1) 或者 接收完一个字节数据(TI被置1)都会触发串口中断,因此进入串口中断服务函数中,需要先判断是接收还是发送中断。并且需要手动软件清除标志位。
●发送一个字节
void Uart_SendByte(unsigned char Byte) //通过串口发送一个字节{ SBUF = Byte; //将一个字节写入SBUF,开启发送 while(TI == 0); //等待发送完成 TI = 0;}
●发送一个字符串
void Uart_SendString(unsigned char *String) //通过串口一个字符串{ while(*String != '\0') //检测字符串结束标志 { Uart_SendByte(*String);//取 存储在 指针变量String上 的值给SBUF String++; }}
●使用while(TI == 0);
等待发送完成可以实现没有发送误差的连续发送。(STC-ISP上的例程貌似只能发送单个字符,发送字符串会出现误差)
●串口处理函数&串口接收&发送
void Uart_Proc(void){ if(uc_Uart_Rece_num > 1) { if( (puc_Uart_Rece_String[uc_Uart_Rece_num-1] == '\n') && (puc_Uart_Rece_String[uc_Uart_Rece_num-2] == '\r') ) { if(uc_Uart_Rece_num == 4) { if( (puc_Uart_Rece_String[0] == 'S') && (puc_Uart_Rece_String[1] == 'T')) { uc_Uart_Rece_num = 0; //清零 Uart_Send_String("ST\r\n"); } } else if(uc_Uart_Rece_num == 6) { uc_Uart_Rece_num = 0; //清零 if( (puc_Uart_Rece_String[0] == 'P') && (puc_Uart_Rece_String[1] == 'A') && (puc_Uart_Rece_String[2] == 'R') && (puc_Uart_Rece_String[1] == 'A')) { Uart_Send_String("PARA\r\n"); } else { Uart_Send_String("ERROR_1\r\n"); } } else { uc_Uart_Rece_num = 0; //清零 Uart_Send_String("ERROR_2\r\n"); } } } }
Notes:
●当定义了一个大小为2的数组,使用时候索引为3,编译并不会报错,可实际运行结果是什么。待查证……
回车与换行
回车”(Carriage Return)和“换行”(Line Feed)这两个概念的来历和区别。 在Windows中: ‘\r’ 回车,回到当前行的行首,而不会换到下一行,如果接着输出的话,本行以前的内容会被逐一覆盖; ‘\n’ 换行,换到当前位置的下一行,而不会回到行首;
符号 | ASCII码 | 意义 |
---|---|---|
\n | 10 | 换行 new line |
\r | 13 | 回车CR return |
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