本文主要是介绍51单片机-串口通信关于SBUF的问题,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
在8051单片机中,SBUF
(串行数据缓冲器)寄存器用于串口通信的数据发送和接收。以下是如何将数据写入SBUF
以及在代码中如何处理SBUF
的详细分析:
串口通信的基本流程
-
发送数据:
- 当你想要通过串口发送数据时,需要将数据写入
SBUF
寄存器。SBUF
会将数据从单片机发送到外部设备。 - 数据写入
SBUF
寄存器后,8051会自动开始数据的串行传输。传输完成后,TI(发送中断标志)位会被置1,表示发送完成。
- 当你想要通过串口发送数据时,需要将数据写入
-
接收数据:
- 当单片机通过串口接收到外部设备发送的数据时,这些数据会被存入
SBUF
寄存器中。 - 当数据成功接收并存入
SBUF
后,RI(接收中断标志)位会被置1,表示接收完成。
- 当单片机通过串口接收到外部设备发送的数据时,这些数据会被存入
代码中的数据写入与读取分析
在你的代码中,数据的接收和处理是通过中断实现的。让我们详细分析这部分代码:
c
Copy code
void UART_Routine() interrupt 4 { if(RI == 1) // 检查RI位是否为1,说明已经接收到数据 { P2 = ~SBUF; // 读取SBUF中的数据,并将其反转后输出到P2口 UART_SendByte(SBUF); // 将SBUF中的数据通过串口发送回去 RI = 0; // 清除RI标志位,以准备接收下一个字节 } }
数据写入SBUF
的流程
-
外部设备发送数据:
- 外部设备通过串口发送数据到8051单片机。数据以串行方式传输,最终存入8051的
SBUF
寄存器中。
- 外部设备通过串口发送数据到8051单片机。数据以串行方式传输,最终存入8051的
-
数据存入
SBUF
:- 当数据到达时,8051的硬件自动将接收到的字节存入
SBUF
寄存器。此时,RI标志位会被硬件自动置1,通知CPU有新数据到达。
- 当数据到达时,8051的硬件自动将接收到的字节存入
-
中断处理:
- 在你的代码中,当RI标志位被置1时,会触发串口中断(中断号4),程序跳转到
UART_Routine
函数。 - 在
UART_Routine
中,程序首先检查RI标志位是否为1,以确认是否接收到数据。 - 如果RI为1,则表明
SBUF
中存储了有效数据。程序通过SBUF
寄存器读取接收到的数据,并将其反转后输出到P2
端口。
- 在你的代码中,当RI标志位被置1时,会触发串口中断(中断号4),程序跳转到
-
再次写入
SBUF
:- 读取完数据后,程序将
SBUF
中的数据通过UART_SendByte(SBUF);
发送出去。这里的数据从SBUF
寄存器被重新写回SBUF
,触发数据发送过程。
- 读取完数据后,程序将
-
清除RI标志位:
- 最后,程序将RI标志位清零(
RI = 0;
),以便处理下一次的数据接收。
- 最后,程序将RI标志位清零(
总结
在这个过程中,SBUF
寄存器在串口通信中起到了数据缓冲的作用。接收到的数据会自动存入SBUF
,并触发中断以进行处理。数据写入SBUF
主要是在接收数据时由硬件自动完成,而在发送数据时则是由程序通过写入SBUF
寄存器来实现。
4o
You said:
是不是我们配置好串口寄存器和打开串口相对应的中断,然后我们通过串口就能将数据发送到我们单片机的SBUF中
ChatGPT said:
ChatGPT
是的,你的理解是正确的。
当你配置好串口相关的寄存器(如SCON
寄存器)并使能串口中断后,外部设备就能够通过串口将数据发送到8051单片机的SBUF
寄存器中。具体流程如下:
1. 配置串口寄存器
在8051单片机中,串口通信的配置主要通过SCON
(串行控制寄存器)和定时器(通常是定时器1)来实现。
- 设置串口模式:通过
SCON
寄存器配置串口的工作模式(通常使用模式1,即8位可变波特率)。 - 配置波特率:通过定时器1的配置来设置串口的波特率。定时器1通常工作在8位自动重装模式下(模式2),通过设置
TH1
的值来控制波特率。 - 使能串口中断:通过设置
EA
(全局中断使能位)和ES
(串口中断使能位)来打开串口中断。
2. 打开串口中断
打开串口中断意味着当8051单片机通过串口接收到数据时,会自动触发中断,从而执行相应的中断服务程序。具体步骤如下:
-
使能全局中断:设置
EA
位(一般通过设置IE
寄存器中的第7位,IE.7
)。 -
使能串口中断:设置
cES
位(一般通过设置IE
寄存器中的第4位,IE.4
)。Copy code
EA = 1; // 使能全局中断 ES = 1; // 使能串口中断
3. 数据接收流程
-
外部设备发送数据:外部设备通过串口发送数据,数据以串行形式发送到8051单片机。
-
数据存入
SBUF
:当数据到达8051单片机时,串口硬件会自动将接收到的字节存入SBUF
寄存器。 -
触发串口中断:数据存入
SBUF
后,RI(接收中断标志)位被硬件自动置1,这会触发串口中断(中断号4)。 -
执行中断服务程序:在中断服务程序中,程序会首先检查RI标志位,确认是否接收到数据。如果接收到了数据,程序可以从
cSBUF
中读取该数据进行处理。Copy code
void UART_Routine() interrupt 4 { if (RI == 1) // 检查RI标志位 { P2 = SBUF; // 从SBUF读取数据 RI = 0; // 清除RI标志位 } }
4. 数据发送流程
当你希望发送数据时,你也可以将数据直接写入SBUF
,8051单片机会自动开始串行传输,并在发送完成后设置TI(发送中断标志)位。如果你启用了发送中断(即检查TI
),则也可以在发送完成后触发中断。
总结
一旦你配置好串口寄存器并启用串口中断,8051单片机就能够自动接收通过串口发送的数据。这些数据会存入SBUF
寄存器,并触发相应的中断服务程序进行处理。
只要我们配置好串口寄存器,然后我们就可以通过串口发送数据给单片机了吗,SBUF是如何被写入数据的
ChatGPT said:
ChatGPT
是的,一旦配置好串口寄存器,外部设备就可以通过串口发送数据给8051单片机,而这些数据会自动被写入到SBUF
寄存器中。以下是详细的解释:
串口配置流程
-
配置串口寄存器:
- SCON寄存器:配置串口的工作模式、使能接收等。
- 波特率配置:通常通过定时器1的设置来控制串口的波特率。你需要设置
TH1
的值以及启动定时器1。
Copy code
TMOD |= 0x20; // 将定时器1设置为8位自动重装模式 TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600 (对于11.0592 MHz的晶振) TR1 = 1; // 启动定时器1 SCON = 0x50; // 串口模式1,8位数据,允许接收
-
使能串口中断:
- EA:使能全局中断。
- ES:使能串口中断。
Copy code
EA = 1; // 使能全局中断 ES = 1; // 使能串口中断
数据如何被写入SBUF
在串口通信过程中,当外部设备通过串口发送数据到单片机时,数据的传输和接收是通过硬件自动完成的。以下是数据写入SBUF
的详细过程:
-
外部设备发送数据:
- 外部设备以串行形式发送数据。数据通过串行引脚(如RXD引脚)进入8051单片机。
-
接收数据并写入
SBUF
:- 8051的串口接收器通过串行接口接收到的数据自动存入
SBUF
寄存器。这一步由硬件完成,程序员不需要手动干预。 - 接收到数据后,硬件会自动将RI(接收中断标志位)置1,表示数据已经接收并存储在
SBUF
中。
- 8051的串口接收器通过串行接口接收到的数据自动存入
-
中断处理:
- 当RI位被置1后,如果使能了串口中断,8051会触发串口中断,程序将跳转到中断服务程序来处理接收到的数据。
- 在中断服务程序中,你可以通过读取
SBUF
寄存器来获取接收到的数据。
Copy code
void UART_Routine() interrupt 4 { if (RI == 1) // 检查RI标志位 { unsigned char receivedData = SBUF; // 从SBUF读取数据 RI = 0; // 清除RI标志位 // 对接收到的数据进行处理,如输出到某个端口 } }
总结
当你配置好串口寄存器并启动串口后,外部设备可以通过串口发送数据到8051单片机。接收到的数据会自动被硬件写入SBUF
寄存器,随后可以通过中断服务程序或轮询的方式进行处理。这个过程是由8051的硬件控制的,数据写入SBUF
寄存器完全自动,无需额外的编程干预。
4o
You said:
串口是如何写入SBUF的
ChatGPT said:
ChatGPT
SBUF
(Serial Buffer Register)是8051单片机用于串口通信的一个特殊功能寄存器。它的作用是在串行通信过程中存储发送和接收的数据。理解SBUF
如何被写入数据涉及了解串口通信的底层硬件操作过程。
串口接收数据写入SBUF
的过程
当外部设备通过串口发送数据到8051单片机时,数据的写入过程是自动完成的,由8051的硬件管理。以下是详细的过程描述:
-
外部数据传输:
- 外部设备通过串行通信(通常是UART协议)发送数据。数据通过8051的RXD引脚进入单片机。
-
接收器硬件工作:
- 8051内部的UART接收器硬件不断监控RXD引脚上的电平变化,检测起始位(通常是低电平)以开始接收数据。
- 一旦检测到起始位,接收器硬件按照设定的波特率开始采样和接收后续的8位数据(通常是8位)。
-
数据移位寄存器:
- 在接收过程中,数据位会依次进入一个硬件移位寄存器。移位寄存器用于临时存储接收到的每一位数据,直到完整的字节(8位数据)接收完成。
-
数据传输到
SBUF
:- 当完整的8位数据接收完毕后,硬件将这个字节自动转移到
SBUF
寄存器中。 - 同时,硬件会将RI(接收中断标志位)置1,表示
SBUF
中有新数据可供读取。
- 当完整的8位数据接收完毕后,硬件将这个字节自动转移到
-
软件读取
SBUF
:- 在接收中断服务程序中或通过轮询,程序员可以从
SBUF
寄存器中读取这个数据字节,以进行后续处理。
- 在接收中断服务程序中或通过轮询,程序员可以从
串口发送数据写入SBUF
的过程
发送数据的过程稍有不同,主要涉及到程序员将数据写入SBUF
的操作:
-
程序员写入
SBUF
:-
当需要发送数据时,程序员在代码中直接将数据写入
cSBUF
寄存器。例如:Copy code
SBUF = dataToSend; // 将数据写入SBUF寄存器
-
-
发送器硬件工作:
- 一旦数据写入
SBUF
,8051内部的UART发送器硬件自动开始将数据从SBUF
寄存器中逐位移出,通过TXD引脚发送出去。 - 数据首先进入发送移位寄存器,然后通过串行方式逐位发送,开始发送的同时,TI(发送中断标志位)会被清除。
- 一旦数据写入
-
发送完成:
- 当整个数据字节被发送完毕后,硬件自动将TI标志位置1,通知程序员数据发送已经完成。
- 在中断服务程序或轮询中,程序员可以检测TI标志位,并执行相应的处理(如发送下一个数据字节)。
总结
-
接收数据:当外部设备通过串口发送数据到8051单片机时,数据经过硬件接收器被逐位移入移位寄存器,最终存入
SBUF
寄存器。这一过程是完全由硬件自动完成的。 -
发送数据:程序员通过代码将要发送的数据写入
SBUF
寄存器,UART发送器硬件随后将数据从SBUF
逐位发送出去。
通过这些硬件机制,SBUF
作为数据缓冲区,在串口通信中扮演着关键角色,使得数据的接收和发送变得简便且高效。
4o
4o
这篇关于51单片机-串口通信关于SBUF的问题的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!