单片机串口通信的接收与发送

单片机串口通信是一种常见的通信方式，它可以实现单片机与外部设备的数据交换。在实际应用中，单片机串口通信常用于与电脑、传感器、LCD显示屏等外设进行数据传输。

首先，我们来了解一下单片机串口通信的原理。串口通信是通过发送和接收两根线来实现的，分别为发送线（Tx）和接收线（Rx）。当单片机发送数据时，数据通过发送线发送出去，而当外部设备发送数据时，数据则通过接收线输入单片机。

单片机串口通信的实现需要配置发送和接收的相关寄存器，其中包括波特率寄存器、模式寄存器和数据寄存器等。通过设置波特率寄存器可以确定通信的速率，通常有常用的9600、19200、38400等几种波特率可供选择。

在单片机中，一般使用中断的方式来接收和发送数据。接收数据时，单片机会配置接收中断，并在接收到数据后触发中断。在中断服务程序中，我们需要读取接收寄存器中的数据，并进行相应的处理。发送数据时，单片机会将要发送的数据放入发送寄存器，并配置发送中断。当发送寄存器为空时，单片机会触发中断，将数据发送出去。

接下来，我们来详细讲解单片机串口通信的接收和发送过程。首先，我们需要配置串口通信的参数，包括设置波特率、数据位、校验位和停止位等。在单片机的初始化阶段，我们需要将这些参数写入到相应的寄存器中。

接收数据时，我们需要将接收中断使能位设置为1，以便单片机能够在接收到数据时触发中断。此外，我们还需要在中断服务程序中读取接收寄存器中的数据，并进行相应的处理。比如，如果我们需要将接收到的数据显示在LCD屏幕上，我们可以将数据存储到一个缓冲区中，并调用LCD显示函数来显示数据。

发送数据时，我们首先将要发送的数据写入发送寄存器。在发送完成后，单片机会将发送中断使能位置为1，以便在发送寄存器为空时触发中断。在中断服务程序中，我们可以检查发送寄存器是否为空，如果为空，则将下一个数据写入发送寄存器，直到发送完所有数据。

在实际应用中，我们还需要考虑一些特殊情况的处理。比如，在接收数据时，如果出现数据错误或数据丢失的情况，我们可以设置相应的标志位，并在中断服务程序中进行处理。如果需要进行数据校验，我们可以在接收中断服务程序中进行校验，并将校验结果存储到一个标志位中。

另外，为了提高通信的可靠性，我们可以使用循环冗余校验（CRC）来进行数据校验。CRC是一种常用的校验方法，它可以在数据传输过程中检测出错误或数据丢失的情况。

除了上述的基本操作，单片机串口通信还可以进行扩展。比如，我们可以使用DMA（直接内存存取）来实现高速的数据传输。DMA是一种无需CPU干预的数据传输方式，可以大大提高通信速度。此外，我们还可以使用协议来进行通信，比如使用Modbus协议进行工业控制设备之间的通信。

总结起来，单片机串口通信是一种常见的通信方式，通过配置相关寄存器可以实现与外部设备的数据交换。在实际应用中，我们需要详细了解单片机串口通信的原理和操作步骤，并根据具体需求进行相应的配置和处理。单片机串口通信可以应用于多种场景，比如与电脑、传感器和LCD显示屏等外设进行数据传输。通过学习和掌握单片机串口通信技术，可以帮助我们更好地实现各种应用需求。