51單片機的串行口是一個可編程全雙工的通信接口，具有UART（通用異步收發(fā)器）的全部功能，能同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也可以作為同步移位寄存器使用。
51單片機的串行口主要由兩個獨立的串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器SBUF（發(fā)送緩沖寄存器和接收緩沖寄存器）和發(fā)送控制器、接收控制器、輸入移位寄存器及若干控制門電路組成。
51 單片機可以通過特殊功能寄存器SBUF隊串行接收或串行發(fā)送寄存器進行訪問，兩個寄存器共用一個地址99H，但在物理上是兩個獨立的寄存器，由指令操作決定訪問哪一個寄存器。執(zhí)行寫指令時訪問串行發(fā)送寄存器；執(zhí)行讀指令時，訪問串行接收寄存器。（接收器具有雙緩沖結(jié)構(gòu)，即在接收寄存器中讀出前一個已接收到的字節(jié)之前，便能接收第二個字節(jié)，如果第二個字節(jié)已接收完畢，而第一個字節(jié)還沒有讀出，則將丟失其中一個字節(jié)，編程時應(yīng)引起注意。對于發(fā)送器，因為是由 cpu控制的，所以不需要考慮。
與串行口緊密相關(guān)的一個特殊功能寄存器是串行口控制寄存器SCON，它用來設(shè)定串行口的工作方式、接收/發(fā)送控制以及狀態(tài)標志等。
串行口控制寄存器SCON
串行口控制寄存器SCON在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為98H，可位尋址，單片機復(fù)位時SCON全部被清零。
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位序號 |
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
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位符號 |
SM0 |
SM1 |
SM2 |
REN |
TB8 |
RB8 |
T1 |
R1 |
SM0,SM1為工作方式選擇位。串行口有四種工作方式，它們由SM0、SM1設(shè)定。其中方式一最為常用。
SM2為多機通信控制位。
REN為允許串行接收位。
TB8為方式2、3中方式數(shù)據(jù)的第九位。
RB8為方式2、2中接收數(shù)據(jù)的第九位。
TI為發(fā)送中斷標志位，在方式0時，當串行發(fā)送第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其他方式，串行發(fā)送停止位的開始時，由內(nèi)部硬件使TI置一，向CPU發(fā)出中斷申請。在中斷服務(wù)程序中，必須使用軟件將其清零，取消此中斷申請。
RI為接收中斷標志位。在方式0時，當串行接收第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其他方式，串行接收停止位的中間時，由內(nèi)部硬件使RI置一，向CPU發(fā)出中斷申請。在中斷服務(wù)程序中，必須使用軟件將其清零，取消此中斷申請。
串口工作方式1簡介（0、2、3以后再說），串行口方式傳送1幀數(shù)據(jù)共10位，其中一位起始位（0），八位數(shù)據(jù)位（最低位在前，高位在后），一位停止位（1）。幀與幀之間可以有空閑，也可以無空閑。TXD（P3.1）位數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD（P3.0）為數(shù)據(jù)接收引腳。其傳輸波特率是可變的，對于51單片機，波特率由定時器1的溢出率決定。
串行口方式1編程與實現(xiàn)
當數(shù)據(jù)被寫入SBUF寄存器后，單片機自動開始從起始位發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送到停止位的開始時，由內(nèi)部硬件使TI置1，向CPU申請中斷，接下來可在中斷服務(wù)程序中做相應(yīng)的處理，也可選擇不進入中斷。
用軟件置REN為1時，接收器以所選擇波特率的16倍速率采樣RXD引腳電平，檢測到RXD引腳輸入電平發(fā)生負跳變時，則說明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開始接收這一幀信息的其余位。接收過程中，數(shù)據(jù)從移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時，控制電路進行最后一次移位。當 RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位為1時），將接收到的9位數(shù)據(jù)的前8位數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第9位（停止位）進入RB8，并置RI=1，向 CPU請求中斷。
在具體操作串口之前需要對單片機的一些與串口有關(guān)的特殊功能寄存器進行初始化設(shè)置，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時器1、串行口控制和中斷控制。具體步驟如下：
1. 確定T1的工作方式（編程TMOD寄存器）
2. 計算T1的初值，載入TH1、TL1
3. 啟動T1（編程TCON中的TR1位）
4. 確定串行口工作方式（編程SCON寄存器）
5. 串行口工作在中斷方式時，要進行中斷設(shè)置（編程IE，IP）
/**********************
實現(xiàn)功能：
RS232通信(串口通信）
**********************/
#include<reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar flag;
uchar date;
void init()
{
TMOD=0X20; //定時器1工作方式2
TH1=0xfd; //9600
TH0=0xfd; //9600
TR1=1; //啟動定時器1
REN=1; //允許串口接收
SM0=0; //設(shè)定串口工作方式1
SM1=1; //設(shè)定串口工作方式1
EA=1; //開總中斷
ES=1; //開串口中斷
}
void main()
{
init();
while(1)
{
if(flag==1)
{
ES=0; //關(guān)閉串口中斷
P1=date;
SBUF=date;
while(!TI);//等待串行發(fā)送停止位的開始,TI=1，并向CPU發(fā)送中斷請求
TI=0;//取消此次中斷
ES=1; //開串口中斷
flag=0;
}
}
}
void time1() interrupt 4
{
RI=0;//取消中斷申請
date=SBUF;
flag=1;
}