C51串口初始化及波特率设置

/**
  * @brief  串口初始化，4800bps@12.000MHz
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void UART_Init()
{
	SCON=0x40;
	PCON |= 0x80;
	TMOD &= 0x0F;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x20;		//设置定时器模式
	TL1 = 0xF3;		//设定定时初值
	TH1 = 0xF3;		//设定定时器重装值
	ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
	TR1 = 1;		//启动定时器1
}

#include <REGX52.H>
#include <intrins.h> // 引入延时函数所需的头文件

// 延时函数，用于控制字母发送的间隔
void DelayMs(unsigned int ms)
{
    unsigned int i, j;
    for (i = ms; i > 0; i--)
        for (j = 110; j > 0; j--)
            ;
}

// 串口初始化函数，设置波特率为 9600bps@11.0592MHz
void UartInit()
{
    PCON &= 0x80; // 波特率不加倍
    SCON = 0x50;  // 8 位数据，可变波特率
    TMOD |= 0x20; // 定时器 1 工作在 8 位自动重装模式
    TL1 = 0xFD;   // 波特率初值
    TH1 = 0xFD;   // 波特率重载值
    IE |= 0x90;   // 使能串口中断
    TR1 = 1;      // 启动定时器 1
    ET1 = 0;      // 禁止定时器 1 中断
}

// 串口发送一个字节数据的函数
void Uartsend(unsigned char byte)
{
    SBUF = byte; // 将数据写入发送缓冲区
    // 等待发送完成，发送完成后 TI 会被置 1
    while (TI == 0)
        ;
    TI = 0; // 清除发送完成标志
}

// 定义一个全局变量用于存储接收到的 8 位数据
unsigned char receivedData = 0;
// 定义一个计数器，用于记录接收到的字符数量
unsigned char count = 0;
// 串口中断服务函数
void UART_ISR() interrupt 4
{
    if (RI)
    {                                      // 判断是否接收到数据
        unsigned char receivedChar = SBUF; // 读取接收到的数据
        RI = 0;                            // 清除接收中断标志
        /*
        if (receivedChar == '0' || receivedChar == '1')
        {
            // 将接收到的字符转换为对应的二进制位
            receivedData <<= 1; // 左移一位
            if (receivedChar == '1')
            {
                receivedData |= 0x01; // 若为 '1'，则该位置 1
            }
            count++;

            if (count == 8)
            {                       // 接收到 8 位数据
                P2 = ~receivedData; // 取反是因为 LED 是低电平点亮
                count = 0;          // 重置计数器
                receivedData = 0;   // 重置数据
            }
        }
        */
       Uartsend(SBUF); 
    }
}
int main()
{
    unsigned char ch;
    UartInit(); // 初始化串口

    // 循环发送 a - z 这 26 个字母
    /*
    for (ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++) {
        Uartsend(ch);  // 发送当前字母
        DelayMs(100);  // 延时 100 毫秒，控制发送间隔
    }
    */

    // LED接收亮灭
    P2 = 0xFF;
    while (1)
    {
        // 主循环可以留空，也可以添加其他任务
    }
}

1. 波特率设置

• 第一个函数 UART_Init：
  • PCON |= 0x80; 这行代码将 PCON 寄存器的最高位 SMOD 置为 1，使波特率加倍。
  • 定时器 1 工作在 8 位自动重装模式（TMOD |= 0x20），初值 TL1 = 0xF3 和重装值 TH1 = 0xF3 是针对 4800bps@12.000MHz 晶振计算得出的。在波特率加倍（SMOD = 1）的情况下，定时器 1 溢出率用于产生 4800bps 的波特率。
• 第二个函数 UartInit：
  • PCON &= 0x80; 这行代码将 PCON 寄存器的最高位 SMOD 清 0，波特率不加倍。
  • 定时器 1 同样工作在 8 位自动重装模式（TMOD |= 0x20），初值 TL1 = 0xFD 和重装值 TH1 = 0xFD 是针对 9600bps@11.0592MHz 晶振计算得出的。在波特率不加倍（SMOD = 0）的情况下，定时器 1 溢出率用于产生 9600bps 的波特率。

2. 串口模式设置

• 第一个函数 UART_Init：
  • SCON = 0x40; 将 SCON 寄存器设置为模式 1，即 8 位数据，固定波特率。这种模式下，波特率由定时器 1 的溢出率决定。
• 第二个函数 UartInit：
  • SCON = 0x50; 将 SCON 寄存器设置为模式 1，不过这里强调是 8 位数据，可变波特率（其实模式 1 就是由定时器 1 溢出率控制波特率，可看作可变）。

3. 中断使能设置

• 第一个函数 UART_Init：没有使能串口中断，这意味着在串口接收到数据或者发送完成时不会触发中断服务函数。如果需要处理串口通信的事件，需要额外手动编写轮询代码来检查相关标志位。
• 第二个函数 UartInit：IE |= 0x90; 使能了串口中断（ES = 1）和全局中断（EA = 1），当串口接收到数据或者发送完成时，会触发相应的中断服务函数来处理。

4. 可能存在的问题

• 第一个函数 UART_Init：
  • 晶振不匹配问题：如果实际使用的晶振频率不是 12.000MHz，那么设置的波特率 4800bps 可能不准确，会导致通信出现乱码。
  • 无中断处理：由于没有使能串口中断，在处理串口数据时可能需要编写复杂的轮询代码，并且在多任务场景下，可能会影响系统的实时性。
• 第二个函数 UartInit：
  • 晶振不匹配问题：如果实际使用的晶振频率不是 11.0592MHz，设置的 9600bps 波特率也会不准确，同样会造成通信乱码。
  • 中断处理负担：使能串口中断后，如果中断服务函数编写不当，可能会导致系统资源消耗过大，影响系统的稳定性。