51單片機

　　51單片機是對所有兼容Intel 8031指令系統的單片機的統稱。該系列單片機的始祖是Intel的8004單片機，后來隨著Flash rom技術的發展，8004單片機取得了長足的進展，成為應用最廣泛的8位單片機之一，其代表型號是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應用于工業測控系統之中。很多公司都有51系列的兼容機型推出，今后很長的一段時間內將占有大量市場。51單片機是基礎入門的一個單片機，還是應用最廣泛的一種。需要注意的是51系列的單片機一般不具備自編程能力。

　　同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經停產）、89S51， PHILIPS，和WINBOND等，我們常說的已經停產的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機，同時是在原基礎上增強了許多特性，如時鐘，更優秀的是由Flash（程序存儲器的內容至少可以改寫1000次）存儲器取代了原來的ROM（一次性寫入），AT89C51的性能相對于8051已經算是非常優越的了。

　　不過在市場化方面，89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，89S51已經成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel公司已經停產AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進，89S51采用0.35新工藝，成本降低，而且將功能提升，增加了競爭力。89SXX可以向下兼容89CXX等51系列芯片。同時，Atmel不再接受89CXX的定單，大家在市場上見到的89C51實際都是Atmel前期生產的巨量庫存而以。如果市場需要，Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。

　　uart通信協議

　　UART（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter）即通用異步收發傳輸器，工作于數據鏈路層（協議層之一）。包含了RS－232、RS－422、RS－485串口通信和紅外（IrDA）等等。UART協議作為一種低速通信協議，廣泛應用于通信領域等各種場合。UART基本可分為并口通信及串口通信兩種。

　　異步串口通信協議，工作原理是將傳輸數據的每個字符以串行方式一位接一位的傳輸。圖1給出了其工作模式：

　　其中每一位（bit）的意義如下：

　　起始位：先發出一個邏輯“0”的信號，表示傳輸字符的開始。數據位：緊跟起始位之后。數據位的個數可以是4、5、6、7、8等，構成一個字符。通常采用ASCII碼。從最低位開始傳送，靠時鐘來定位。

　　奇偶校驗位：數據位加上這一位后（跟在數據位尾部），使得“1”的位數應為偶數（偶校驗）或奇數（奇校驗），以此來校驗數據傳送的正確性。

　　停止位：它是一個字符數據的結束標志。可以是1位、1.5位、2位的高電平（邏輯“1”）。

　　空閑位：處于邏輯“1”狀態，表示當前線路上沒有數據的傳送。波特率：是衡量數據傳輸速率的指針。表示為每秒鐘傳送的二進制位數（bit數）。例如資料傳送速率為120字符/秒，而每一個字符為10位，則其傳送的波特率為10×120＝1200字符/秒＝1200波特。

　　軟件UART控制：在嵌入式系統或者計算機中，并非直接對串口直接進行操作，而是通過SCI（串行通訊接口）模塊對其進行控制。（注：“SCI”首先由Motorola微串口微控制器而得名，SCI另一種說法是“UART控制器”）常用的許多芯片中都包含了SCI，例如ARM的S3C2410X芯片內嵌了3個串行接口控制器，而Nios等軟核芯片則可以用選用UART（RS232）的IP對UART進行控制。PC機則常用16650UART、16750UART等控制串口。

　　如果實現軟件操作UART時，在UART檢查端口管腳的串行活動時，需要占用大量時間，讓應用程序停滯，這會使得軟件UART沒有意義。但情況并非如此，來看一下標準的10位異步串行協議（包含一個起始位，一個停止位和8個數據位）收發一個字符時的情況（如圖2所示）。

　　在啟動一次發送或接收操作之后，串行UART（不論是軟件還是硬件形式的UART）并不需要連續監控I/O線。在發送一個字符時，每個位周期，UART只需驅動一次發送信號線的狀態，從起始位到8個數據位直到結束位依次設置每個位的電平。在接收一個字符時，UART在第一個下降沿時開始工作，之后只需在每個位時隙的中央對接收線上的信號狀態進行一次采樣。

　　數字系統方面，我們可以用一對狀態機來表征軟件UART的行為，一個狀態機用于發送字符，另一個用于接收字符。對一個全雙工的UART而言，這兩個狀態機是并行運行的，需要兩個獨立的定時器中斷。這兩個狀態機都有主動和被動兩種模式。發送狀態機在收到一個需發送的字符時跳出空閑狀態，在結束位發送之后回到空閑狀態。接收狀態機在檢測到接收線上的一個下降沿時跳出空閑狀態。在檢測到這個初始的低電平狀態之后（該狀態指示起始位已經開始），開始對位時隙進行遞減計數，同時按要求采樣信號線上的每個信號位，包括停止位。

　　為了避免不必要地占用主應用過多的時間，

　　UART狀態機應該由一些周期性的基于定時器的中斷來激活。接收線上初始下降沿的檢測需要利用一個邊沿觸發的外部中斷單獨處理。如果一個狀態機的定時器被設置為每個bit周期發出一個中斷請求，那么該狀態機在每次中斷被觸發時能夠執行任何需要的操作（而且如果需要，還能進入到下一個狀態）。用于實現狀態機的代碼應盡可能優化，因為只要軟件UART處于活動狀態，這些代碼就會在后臺連續運行。

　　51單片機uart通信協議

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　　#define uchar unsigned char

　　#define uint unsigned int

　　bit RXAAOK; //接收到0XAA開頭標志

　　bit RXFRMOK; //接收一幀完整數據標

　　//接收中斷中如果是完整一條數據置位，主函數中

　　//處理完畢清零

　　uchar RXBUF［32］; //接收緩存

　　uchar RX_P; //數據個數

　　void UARTO_ISR（） interrupt 4 //接收中斷，不同處理器可能是不同的函數聲明

　　{

　　uchar i; //用處提取接收緩沖器的字符

　　if（RI）

　　{ i=SBUF; //提取字符

　　RI=0;

　　if（RXFRMOK==0） //判斷是否接收到起始字符0XAA

　　{ if（RXAAOK） //如果接收到0XAA，繼續接收后面的字符

　　{ RXBUF［RX_P］=i; //字符存入數組

　　if（（RX_P》3）&&（RXBUF［RX_P-3］==0xcc）

　　&&（RXBUF［RX_P-2］==0x33）&&（RXBUF［RX_P-1］==0xc3）

　　&&（RXBUF［RX_P］==0x3c） ） //判斷是是否接收完畢一幀數據

　　{ RXFRMOK=1; //如果接收完成，置位RXFRMOK;

　　RXAAOK=0; //清零開始標志位RXAAOK

　　}

　　RX_P++; //接收計數器加一

　　}

　　if（！RXAAOK&&（i==0xaa））

　　{RXAAOK=1;

　　RX_P=0;

　　}

　　}

　　}

　　}

　　void main（） //主程序

　　{

　　while（1）

　　{

　　if（RXFRMOK）

　　{

　　if（RXBUF［0］==0X78）

　　{//加入自己的處理函數即可

　　}

　　if（RXBUF［0］==0X7C）

　　{//加入自己的處理函數即可

　　}

　　RXBUFMOK=0; //處理完畢，清除消息

　　}

　　}

　　}