串口模块相关功能和考点解析

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8 分钟

串口模块相关功能和考点解析

2025-11-10

单片机学习

蓝桥杯单片机

波特率计算：

传统8051单片机是没有AUXR辅助寄存器的，AUXR是增强型8051单片机新增的寄存器

可以通过配置AUXR来选择定时器时钟模式(1T或12T)和波特率发生器(定时器0、1、2) (传统的8051单片机只能用12T模式，并且固定使用定时器1作为串口波特率发生器)

PCON是8051单片机电源管理和波特率控制的核心寄存器,其中的第七位是SMOD位，可以用来控制串口波特率是否加倍：SMOD = 0时，波特率不变；SMOD = 1时，波特率加倍

通过配置SCON可以配置不同的工作模式，常用的工作模式就是模式1：8位数据且波特率可变模式1的波特率计算公式： $波特率 = 定时器的溢出率 \times \frac{2 ^{SMO D}}{32}$ 注：8051的定时器通过对机器周期(时钟脉冲)计数来工作,其中 $机器周期 = \frac{1}{晶振频率 /12}$ 。而溢出率位一个周期内，定时器的溢出次数，即 $溢出率 = \frac{溢出次数}{机器周期}$ ，溢出次数通过配置定时器的工作模式和初始值来决定在串口模式中，UART模块会对溢出率进行分频， $波特率 = 分频系数 \times 溢出率$ 。而 $分频系数 = \frac{2 ^{SMO D}}{32}$ ，整理便可得完整的波特率公式
注意事项
1. 按键相关
  
  串口是要用到P30 和 P31引脚的，所以在按键底层要加上AUXR &=~(0x10);和AUXR |= (0x10);
  
  来开启和关闭定时器2的计时，以免影响按键。
2. 串口中断相关
  
  当在主函数中需要写出串口接收中断时，再在串口初始化中打开ES串口中断使能。否则会占用很大的内存。
3. 串口接收数据
  
  从串口中接收的数据都是符号，其数值都是遵循ASCII表的，所以如果要从串口中接收数字时，要在接收的数字后面再减去一个’0’，把该符号的ascii码表中对应的十进制数值，改造成我们能用的十进制数（例如：在串口中发送数据：1，在单片机中接受到的数据是字符’1’，此字符对应的十进制是49，所以如果直接进行存储，存储的数值是49而不是我们想要获得的1，而ascii码表中，字符0～9是连续的，其十进制数值是48～57，所以如果要存储需要的1，那么只需要在获取的数值减去一个’0’，相当于十进制49-48，获取的数值就是我们期望的1）
  
  同样的道理，如果接收到21，只需要分开获取字符’2’和字符’1’，分别减去字符’0’，如果想要获取十进制的21，就让(‘2’-‘0’)*10＋(‘1’-‘0’)。如果想要获取十六进制的21，存储在时钟数组中，就(‘2’-‘0’)*16＋(‘1’-‘0’)，主要意思就是把一位一位的二进制数值，转换为相应的十进制或十六进制。

底层代码

这里的代码要手敲，其中可以用isp软件生成一个用定时器2计时的串口1的代码

1.波特率设为9600（不一定，视题目而定）

2.定时器时钟用12T

3.数据位为8位

4.记得手动加上ES来使能串口中断，EA来开启总中断

1
    #include "Uart.h"
2
    void Uart1_Init(void)  //9600bps@12.000MHz
3
    {
4
        SCON = 0x50;    //8位数据,可变波特率
5
        AUXR |= 0x01;    //串口1选择定时器2为波特率发生器
6
        AUXR &= 0xFB;    //定时器时钟12T模式
7
        T2L = 0xE6;      //设置定时初始值
8
        T2H = 0xFF;      //设置定时初始值
9
        AUXR |= 0x10;    //定时器2开始计时
10
        ES = 1;
11
        EA = 1;
12
    }
13

14

15
    //发送串口数据函数
16
    extern char putchar(char ch)
17
    {
18
        SBUF = ch; // 将ch写入SBUF，发出数据
19
        while (TI == 0)
20
            ;   // 等待发送完成
21
        TI = 0; // 清除发送完成标志
22
        return ch;
23
    }
24

25
    //main函数中
26
    /* 串口中断服务函数 */
27
    void Uart_ISR(void) interrupt 4
28
    {
29
        if (RI == 1) // 串口接收到数据
30
        {
31
            Uart_Buf[Uart_Rx_Index] = SBUF;
32
            Uart_Rx_Index++;
33
            RI = 0;
34
        }
35
        if (Uart_Rx_Index > 10)
36
            Uart_Rx_Index = 0;
37
    }

十四届模拟二中使用串口发送数据例程

1
    if (Data_send_flag)
2
    {
3
        Data_send_flag = 0;
4
        if (Seg_show_mode == 0)
5
           printf("TEMP:%0.1f℃", (float)T_value_10x / 10.0);//%0.1f，保留一位小数
6
        else
7
           printf("Voltage:%0.2fV", (float)V_value_100x / 100.0);//注意是%0.2f，两位小数
8
    }
9
    if (Lock_uart_change == 0)
10
    {
11
        // 未被锁定
12
        if (Uart_Buf[0] == 'A')
13
            Seg_show_mode = 0;
14
        if (Uart_Buf[0] == 'B')
15
            Seg_show_mode = 1;
16
        memset(Uart_Buf, 0, 3);
17
        Uart_Rx_Index = 0;
18
    }
19

20

21
    /* 串口中断服务函数 */
22
    void Uart_ISR(void) interrupt 4
23
    {
24
        if (RI == 1) // 串口接收到数据
25
        {
26
            Uart_Buf[Uart_Rx_Index] = SBUF;
27
            Uart_Rx_Index++;
28
            RI = 0;
29
        }
30
    }

十四届模拟一中串口使用例程

1
/* 串口处理函数 */
2
void Uart_Proc()
3
{
4
    if (Uart_Rx_Index == 0)
5
        // 没有接收到任何数据
6
        return;
7
    if (Sys_Tick >= 10)
8
    {
9
        Sys_Tick = Uart_Flag = 0;//不要忘记置0
10
        if (Seg_show_mode == 0)
11
        {
12
            if (Uart_Buf[0] == 'R' && Uart_Buf[1] == 'e' && Uart_Buf[2] == 't' &&
13
                Uart_Buf[3] == 'u' && Uart_Buf[4] == 'r' && Uart_Buf[5] == 'n')
14
                printf("Noises:%0.1fdB", (float)Noise_Value_10x / 10.0);
15
        }
16
        memset(Uart_Buf, 0, Uart_Rx_Index);
17
        Uart_Rx_Index = 0;
18
    }
19
}
20

21

22
/* 串口中断服务函数 */
23
void Uart_ISR(void) interrupt 4
24
{
25
    if (RI == 1) // 串口接收到数据
26
    {
27
        Uart_Flag = 1;
28
        Sys_Tick = 0; //要加Sys_Tick，个人猜测是保证串口数据充分写入Uart_Buf数组后
29
                      //再进行数据的判断
30

31
        Uart_Buf[Uart_Rx_Index] = SBUF;
32
        Uart_Rx_Index++;
33
        RI = 0;
34
    }
35
    if (Uart_Rx_Index > 10)
36
        Uart_Rx_Index = 0;
37
}
38

39

40
/* 定时器0中断函数 */
41
void Timer0_ISR(void) interrupt 1
42
{
43
    if (Uart_Flag)
44
        Sys_Tick++;
45
}

第十届国赛

1
void Uart_Proc()
2
{
3
  if(Uart_Recv_Index == 0) return;
4
  if(Uart_Tick >= 10)
5
  {
6
    Uart_Flag = Uart_Tick = 0;
7
    if(Uart_Recv_Buf[0] == 'S' && Uart_Recv_Buf[1] == 'T' && Uart_Recv_Index == 2)
8
    {
9
      printf("$%bu,%0.1f\r\n",temp,(float)temper/100);
10
    }
11
    else if(Uart_Recv_Buf[0] == 'A' && Uart_Recv_Buf[1] == 'B' && Uart_Recv_Index == 2)
12
    {
13
      printf("$%bu,%0.1f\r\n",(temp + 20),(float)temper/1000);
14
    }
15
    else
16
    {
17
      printf("EEROR\r\n");
18
    }
19
    memset(Uart_Recv_Buf,0,8);
20
    Uart_Recv_Index = 0;
21
  }
22
}
23

24
void Timer1_Init(void)    //1毫秒@12.000MHz
25
{
26
  AUXR &= 0xBF;      //定时器时钟12T模式
27
  TMOD &= 0x0F;      //设置定时器模式
28
  TL1 = 0x18;        //设置定时初始值
29
  TH1 = 0xFC;        //设置定时初始值
30
  TF1 = 0;        //清除TF1标志
31
  TR1 = 1;        //定时器1开始计时
32
  ET1 = 1;
33
}
34

35
void TimerServce()   interrupt 3
36
{
37
  if(Uart_Flag == 1)
38
  {
39
    Uart_Tick++;
40
  }
41
}
42

43
void Uart_ISR() interrupt 4
44
{
45
  if(RI == 1)
46
  {
47
    Uart_Flag = 1;
48
    Uart_Tick = 0;
49
    Uart_Recv_Buf[Uart_Recv_Index] = SBUF;
50
    Uart_Recv_Index ++;
51
    RI = 0;
52

53
    if(Uart_Recv_Index > 8)
54
    {
55
      Uart_Recv_Index = 0;
56
      memset(Uart_Recv_Buf,0,8);
57
    }
58
  }
59
}

作者

风过无痕

发布于

2025-11-10

许可协议

CC BY 4.0

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蓝桥杯客观题简单记录