51单片机作为一种经典的微控制器，因其结构简单、成本低廉、易于上手等特点，至今仍被广泛应用于工业控制、嵌入式系统等领域。串口作为51单片机的重要外部接口之一，负责实现单片机与外部设备或上位机之间的通信。本文将详细介绍51单片机的串口配置方法。
一、51单片机串口概述
51单片机内置了一个全双工的串行通信接口，主要包括串行控制寄存器SCON、电源控制寄存器PCON以及SBUF缓冲寄存器等。串口通信的数据格式包括起始位、数据位、校验位和停止位。在配置串口时，需要根据实际应用场景设置合适的波特率、数据位、校验位和停止位。
二、串口配置步骤
1. 初始化串行控制寄存器SCON
串行控制寄存器SCON用于设置串口的工作模式、数据位长度、停止位长度等。其各位含义如下：
- SM0、SM1：串口工作模式选择位。00、01、10、11分别对应四种工作模式。
- SM2：多机通信控制位。在模式2和模式3中有效，用于控制是否允许接收器接收地址匹配的停止位。
- REN：接收允许控制位。REN=1时，允许接收；REN=0时，禁止接收。
- TB8、RB8：第九位数据。在模式1、2、3中有效，用于存放校验位或者作为附加数据位。
根据实际需求，设置SCON的值。例如，设置串口为模式1（8位数据位，1位停止位，无校验位）：
SCON = 0x50; // 设置为模式1，REN=1（允许接收）
2. 设置波特率
51单片机的波特率由定时器/计数器1的溢出率决定。根据公式：
波特率 = 定时器1溢出率 / 32
可通过设置定时器1的初值来计算波特率。例如，设置波特率为9600：
TMOD |= 0x20; // 设置定时器1为模式2（8位自动重装模式）
TH1 = 0xFD; // 设置定时器1初值，根据实际晶振频率计算
TL1 = 0xFD; // 设置定时器1初值，与TH1相同
TR1 = 1; // 启动定时器1
3. 开启中断（可选）
如果需要使用串口中断，可开启相应的中断允许位。例如，开启接收中断：
ES = 1; // 开启串口中断允许位
EA = 1; // 开启全局中断允许位
4. 编写串口发送和接收函数
根据实际应用需求，编写串口发送和接收函数。以下是一个简单的发送和接收函数示例：
void SendData(unsigned char dat) {
SBUF = dat; // 将数据放入SBUF
while (!TI); // 等待发送完成
TI = 0; // 清除发送完成标志位
}
unsigned char ReceiveData() {
while (!RI); // 等待接收完成
RI = 0; // 清除接收完成标志位
return SBUF; // 返回接收到的数据
}
三、总结
通过以上步骤，我们完成了51单片机串口的配置。在实际应用中，根据具体需求调整波特率、数据位、校验位和停止位等参数。需要注意的是，串口通信过程中可能会受到外部干扰，因此在设计硬件和软件时要充分考虑抗干扰措施。