从单片机基础到程序框架（全集 2019pdf版）.pdf - 第749页
硬件串口接 收完一个字节 的数据之后 ， 会及 时产生一个串 口中断去通 知单片机 接收数据。 单片机在串 口 中断函数里 直接读取 “ 串口专用缓 存寄存器” SBUF 的数据， 就可以直接 获得一个完整 的 8 位宽度的数 据， 省 去了繁琐的 驱动时序底层 。 串口的中断 函数跟定时器 的中断函数很 类似 ， 只不过中断 号不一样而 已， 比如我们前 面章节用的定 时器 0 的中断号是“1 ” ，而 本节串 口的中断号 是“4” …
很显然，上面【127.1】分享的时序代码会占用单片机大量的时间，单片机每接收一个字节的数据都会
被束缚一次手脚，耽误了其它大事，怎么办？为了把单片机从底层繁琐的时序中解放出来，单片机内置了很
多“硬货”，俗称“硬件资源”，“硬件串口模块”便是其中之一。何谓“硬件”，单片机内置的“硬件”可以
看作是另外一个独立运行的“核”，这个“核”可以看作是另外一个 CPU，可以独立工作，相当于单片机主人
在某个领域的一个专用助手。单片机只需要跟这个“核”通信发指令就可以，具体的执行过程由这个“核”
独立去完成，这个“核”完成工作之后再把处理结果反馈给单片机。那么，单片机是如何跟这些内置“硬件
资源”通信呢?其实它们的通信接口是“寄存器”，不管是单片机给“硬件资源”发送指令，还是单片机从“硬
件资源”里读取所需要的结果数据，都是通过“寄存器”来完成。
【127.3 单片机与硬件串口通信的接口“寄存器”。】
硬件串口的寄存器主要涉及：串口的方式选择，波特率，允许串口接收数据，中断的优先级，中断的允
许，等等。比如，51 单片机的串口是兼容很多种方式的，可以同步通信，也可以异步通信，异步通信还可以
兼容 10 位（1 开始位、8 数据位、1 停止），11 位（1 开始位、8 数据位、1 校验位、1 停止），等等，这些就
是多选题，我们要在某个特定的寄存器里面做出选择。波特率，是用来衡量通信的速度，比如波特率是 9600，
就意味着 1 秒钟能收发 9600 个二进制的位数据，也就是 1 秒钟能产生 9600 个时钟节拍，波特率越高通信的
速度越快，这些也需要我们往相关的寄存器填入相应的数据，来告知“硬件串口”以哪种波特率进行通信。
那么，对于初学者，寄存器如何配置呢？主要有这些思路：查看芯片手册（datasheet），产看 C 编译器
的手册，查看芯片相关的 C 语言的头文件(比如 51 单片机的 REG.H)，在网上参考别人已经配置好的代码，或
者购买相关芯片的学习板时所配套的程序例程。
本节用到的串口，是 10 位数据长度的异步通信，波特率 9600，相关配置的代码如下：
unsigned char u8_TMOD_Temp=0;
//串口的波特率与内置的定时器 1 直接相关，因此配置此定时器 1 就等效于配置波特率。
u8_TMOD_Temp=0x20; //即将把定时器 1 设置为：工作方式 2，初值自动重装的 8 位定时器。
TMOD=TMOD&0x0f; /此寄存器低 4 位是跟定时器 0 相关，高 4 位是跟定时器 1 相关。先清零定时器 1。
TMOD=TMOD|u8_TMOD_Temp; //往高 4 位的定时器 1 填入 0x2，低 4 位的定时器 0 保持不变。
TH1=256-(11059200L/12/32/9600); //波特率为 9600。11059200 代表晶振 11.0592MHz，
TL1=256-(11059200L/12/32/9600); //L 代表 long 的长类型数据。根据芯片手册提供的计算公式。
TR1=1; //开启定时器 1
SM0=0;
SM1=1; //SM0 与 SM1 的设置：选择 10 位异步通信，波特率根据定时器 1 可变
REN=1; //允许串口接收数据
//为了保证串口中断接收的数据不丢失，必须设置 IP = 0x10，相当于把串口中断设置为最高优先级，
//这个时候，串口中断可以打断任何其他的中断服务函数，实现嵌套的功能，
IP =0x10; //把串口中断设置为最高优先级，必须的。
ES=1; //允许串口中断
EA=1; //允许总中断
【127.4 硬件串口的中断函数。】
硬件串口接收完一个字节的数据之后，会及时产生一个串口中断去通知单片机接收数据。单片机在串口
中断函数里直接读取“串口专用缓存寄存器”SBUF 的数据，就可以直接获得一个完整的 8 位宽度的数据，省
去了繁琐的驱动时序底层。
串口的中断函数跟定时器的中断函数很类似，只不过中断号不一样而已，比如我们前面章节用的定时器
0 的中断号是“1”，而本节串口的中断号是“4”。这些其实是 C 编译器定的游戏规则，我们只要根据它提供
的数据手册遵守它的游戏规则就好了。串口中断函数里还有一个地方要注意，硬件串口“接收完一个字节”
的数据后产生一次中断，而硬件串口“发送完一个字节”的数据后也产生一次中断，这两个一“收”一“发”
的中断都是共用中断号为“4”的中断函数，因此，我们必须在中断函数里通过判断寄存器的 RI 和 TI 的标
志位来判断到底是“收”的中断，还是“发”的中断，并且软件上要及时把 RI 或者 TI 及时清零，避免不断
进入中断的情况。参考代码如下：
unsigned char Gu8ReceiveData=0; //接收到一个字节的数据
void usart(void) interrupt 4 //串口接发的中断，中断号为 4
{
if(1==RI) //接收完一个字节后引起的中断
{
RI = 0; //及时清零，避免一直无缘无故的进入中断。
Gu8ReceiveData=SBUF; //直接读取“串口专用缓存寄存器”SBUF 的 8 位数据。
}
else //发送数据引起的中断
{
TI = 0; //及时清除发送中断的标志，避免一直无缘无故的进入中断。
//以下可以添加一个全局变量的标志位的相关代码，通知主函数已经发送完一个字节的数据了。
}
}
【127.5 上位机与单片机的串口通信例程。】
上图 127.5.1 灌入式驱动 8 个 LED
程序功能如下：
波特率 9600，校验位 NONE（无），数据位 8，停止位 1。在上位机的串口助手里，发送一个十六进制（HEX
模式）的 01，让单片机的一颗 LED“亮”。发送一个十六进制（HEX 模式）的 00，让单片机的一颗 LED“灭”。
上位机的串口助手的使用，请参考前面第 11 节的相关内容，或者自己在网上查找串口助手软件的使用方法，
串口助手软件网上很多，我们的使用要求不高，随便选用一家都可以。代码如下：
#include "REG52.H"
void usart(void);
sbit P0_0=P0^0; //一颗 LED 灯
unsigned char Gu8ReceiveData=0; //接收到一个字节的数据
void main()
{
unsigned char u8_TMOD_Temp=0;
P0_0=1; //LED 灭。1 代表 LED 灭， 0 代表亮
//串口的波特率与内置的定时器 1 直接相关，因此配置此定时器 1 就等效于配置波特率。
u8_TMOD_Temp=0x20; //即将把定时器 1 设置为：工作方式 2，初值自动重装的 8 位定时器。
TMOD=TMOD&0x0f; //此寄存器低 4 位是跟定时器 0 相关，高 4 位是跟定时器 1 相关。先清零定时器 1。
TMOD=TMOD|u8_TMOD_Temp; //把高 4 位的定时器 1 填入 0x2，低 4 位的定时器 0 保持不变。
TH1=256-(11059200L/12/32/9600); //波特率为 9600。11059200 代表晶振 11.0592MHz，
TL1=256-(11059200L/12/32/9600); //L 代表 long 的长类型数据。根据芯片手册提供的计算公式。
TR1=1; //开启定时器 1