串口操作流程

1. 配置串口工作方式
2. 配置用于串口的定时器T1为工作方式2
3. 设置波特率
4. 使能总中断、串口中断
5. 设置接收中断函数
6. 设置stdio库

串口寄存器

与串口有关的寄存器有以下几个：

• SUBF：数据缓冲器
• SCON：串行口控制寄存器
• PCON寄存器

SUBF：数据缓冲器

有两个，用于接收/发送数据。
需要注意的是，该两个缓冲器地址一致，可以当作普通寄存器看待。

SCON寄存器

串行口控制寄存器
用于设置串行口的工作方式、监视串行口的工作状态、控制发送与接收的状态等。

SM0和SM1位

用于选择串行工作方式

SM2位

多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。

• 在工作方式0中，SM2必须设成0。
• 在工作方式1中，当处于接收状态时，若SM2=1，则只有接收到的停止位“1”时，RI才能被激活成“1”（产生中断请求）。
• 在工作方式2和3中，当SM2=0时，串口以单机发送或接收方式工作，TI和RI以正常方式被激活并产生中断请求；
• 在工作方式2和3中，当SM2=1时，若RB8=1，则RI被激活并产生中断请求；若RB8=0，不激活RI，也不引起接收中断请求。

REN位

使能串行接收位。

• 为1时，启动串行口接收数据。
• 为0时，禁止接收。

TB8位

• 在方式2或方式3中，是发送数据的第九位。可以用作数据的奇偶校验位，或在多机通信中，作为地址帧/数据帧的标志位。
• 在方式0和方式1中，该位未使用。

RB8位

• 在方式2或方式3中，是接收到数据的第九位。作为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位。
• 在方式1时，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。

TI位

发送中断标志位

• 在方式0中，当串行发送第8位数据结束时，硬件自动将改位置1，并向CPU发送中断请求。
• 在其它方式中，串行发送停止位的开始时，硬件自动将改位置1，并向CPU发送中断请求。
• 必须用软件方式清除该位。

RI位

接收中断标志位

• 在方式0中，当串行接收第8位数据结束时，硬件自动将改位置1，并向CPU发送中断请求。
• 在其它方式中，串行接收停止位的中间时，硬件自动将改位置1，并向CPU发送中断请求。
• 必须用软件方式清除该位。

注意
TI和RI位在任何工作方式下都必须由软件清零。这点和外部中断及定时中断的标志位的清除都不同。

PCON寄存器

SMOD位

波特率加倍位

• 只能工作于方式1~3
• 为1的时候，串口波特率增加1倍。
• 为0的时候，串口波特率不加倍。

波特率计算

工作方式0

波特率=\frac{fosc}{12}

工作方式1

波特率=\frac {2^{SMOD}\times {f_{osc}}}{32 \times 12 \times(定时器最大值-定时器初值)}

工作方式2

波特率=\frac{2^{SMOD} \times f_{osc}}{64}

工作方式3

波特率=\frac {2^{SMOD}\times {f_{osc}}}{32 \times 12 \times(定时器最大值-定时器初值)}

使用stdio库

C51单片机可以调用C语言的stdio库，只需要重新实现putchar函数和_getkey函数：

void putchar(char buf)
{
	SBUF = buf;
	while(TI==0);
	TI = 0;
}

char _getkey (void)
{
	while(RI == 0);
	RI = 0;
	return SBUF;
}

将上述代码复制到主代码中，然后导入stdio.h，右键打开该头文件，将以下两行代码注释即可：

extern char putchar (char);

extern char _getkey (void);

使用SailLib库

SailLib库提供了串口相关的函数：

Serial_init：串口初始化函数

参数：

• 是否启用读串口中断。设置为1时，当串口接收到数据的时候会产生一个中断，这个中断会调用一个回调函数，该回调函数需要通过Serial_set_callback函数设置。

Serial_set_callback：设置读串口回调函数

参数：

• 回调函数。需要传入一个无返回值、参数为char的函数，用于串口接收到数据产生中断时调用。

库代码

声明：

static void (*_cb)(char buf);
void Serial_init(uint8_t ES_en);
void Serial_set_callback(void (*cb)(char buf));

定义：

void Serial_init(uint8_t ES_en)
{
	//设置串口为工作方式1
	SCON = 0x50;

	//设置波特率
	// T1工作于方式2(8位自动重载)
	TMOD |= 0x20;
	//波特率不倍增
	PCON &= 0x7f; //关闭最高位

	//设置波特率9600
	TL1 = 0xfd;
	TH1 = 0xfd;
	//使能定时器1
	TR1 = 1;

	EA = 1; //打开全局中断
	ES = ES_en; //打开串口中断(如果不使用中断，将使用阻塞函数)
}
void Serial_set_callback(void (*cb)(char buf))
{
	_cb = cb;
}
void Serial_receive() interrupt 4
{
	if (RI == 0) //如果没有接收到串口中断标志
		return;

	ES = 0;		  //关闭串口中断
	RI = 0;		  //复位串口中断标志
	(*_cb)(SBUF); //调用回调函数，返回串口的数据
	ES = 1;		  //重启串口中断
}