RS232
我们的电脑有一个9针串行接口，通常称为RS232接口，与UART通信相关，但目前笔记本电脑没有9针串行端口，所以与单片机通信时使用USB虚拟
9针串行分工头和母头
公头上5下4，上5自左向右1.2.3.4.5； 下4从左到右为6.7.8.9；
母后5下4，上5左至右为5.4.3.2.1； 下4从左到右为9.8.7.6；
RS232接口共有9个引脚，每个引脚定义为： 1、载波检测DCD； 2、接收数据RXD； 3、发送数据TXD； 4、数据终端准备DTR； 5、信号接地SG； 6、数据准备DSR； 7、请求发送RTS、清除发送CTS； 9、振铃提示射频。 要让这个串行端口和我们的单片机进行通信，只要在意其中的双足RXD、三双TXD、五足GND就可以了。
这三个引脚的名称与我们单片机串行端口的名称相同，但为什么不能直接与单片机通信呢？ 随着我们知道的内容越来越多，我们必须逐渐知道不是所有电路都在5V处表示高电平，而在0V处表示低电平。 对于RS232标准来说，它是反逻辑，也称为负逻辑。 为什么叫负逻辑？ 该TXD和RXD的电压，-3V~-15V的电压表示1，3~15v的电压表示0。 称为负逻辑，因为行电平表示1，高电平表示0。 因此，电脑的9引脚RS232串行端口不能直接与单片机连接，需要在电平转换芯片MAX232上完成。
该芯片可以将标准RS232串行电平转换为我们的单片机能识别和承受的UART 0V/5V电平。 从这里我们似乎渐渐明白了，其实RS232串行端口和UART串行端口只是它们的协议类型相同，级别标准不同。 一种叫做MAX232的芯片起到了一个长胡子的大碗的作用。 通过将UART级别转换为RS232级别，将RS232级别转换为UART级别，实现了标准RS232接口与单片机UART之间的通信连接。
USB串行通信
随着技术的发展，工业上也有大量使用RS232串行通信的情况，但在商业技术的应用中，逐渐使用USB的UART技术代替RS232串行，几乎所有的笔记本电脑都不再有串行端口。 那么，如何实现单片机与电脑之间的通信呢？
只需在电路中添加USB传输串行芯片，即可成功转换USB通信协议和标准UART串行通信协议。 我们的开发板使用一种叫CH340T的芯片。
必须用跳线帽将中间和下面的针连接得很短。 右边的CH340T电路很简单，连接电源、晶振后，6引脚和7引脚的DP和DM分别连接到USB端口的两个数据引脚，3引脚和4引脚通过跳线连接到我们的单片机TXD和RXD。
在CH340T的电路中，在三条腿的位置插入4148个二极管是一个小技巧。 一款名为STC89C52的单片机在下载程序时需要冷启动，通过先点击下载再开机，开机瞬间单片机首先下载程序单片机的VCC由开关控制，而CH340T的3引脚是输出引脚，如果没有该二极管，开关后级的单片机在断电的情况下，CH340T的3引脚和单片机电流通过该引脚流入后级电路，对后级电容器充电，给后级提供一定宽度的电压，但接通该电压值只有2、3伏左右的二极管后，一方面不会影响通信，另一方面可以消除其不良影响。 这个地方暂时可以理解，大家自己制作这样的电路，请参考。
IO端口模拟UART串行通信
URT串行端口的波特率。 常用的速率为300、600、1200、2400、4800、9600、14400、19200、28800、38400、57600、115200等。 IO端口模拟UART串行通信程序是一个简单的演示程序，使用串行调试助手分发数据，在数据上加1后自动返回。
直接使用串行调试助手，在本例中为STC-ISP软件附带的串行调试助手。 首先介绍串行调试助手的使用。 如图11-6所示。 第一步选择串行助手菜单，第二步选择十六进制表示，第三步选择十六进制发送，第四步选择COM端口。 此COM端口必须与您的计算机设备管理器的COM端口匹配。 波特率正如我们程序中设定的选择。 我们的程序将一个数据位的持续时间设为1/9600秒。 因此选择波特率为9600，选择奇偶校验位为n，选择数据
串行调试助手的本质是利用电脑上的UART通信接口，把数据发送到我们的单片机，把我们的单片机发送的数据接收到这个调试助手接口
因为是首次接触通信技术，所以对后面的IO模拟串行通信程序进行说明。 请大家一边看我的说明一边看程序，首先彻底理解基础原理。
变量的定义部分当然直接看main主函数。 首先是通信波特率的设定。 这里我们配置的波特率是9600，串行调试助手也是9600。 设定波特率时，使用计时器T0的模式2。 在模式2中，TH0不是前8位，TL0不是后8位，而是只有TL0进行计数。 当TL0溢出时，TF0不仅变为1，而且TH0的内容也会自动重新加载到TL0中。 于是，我们可以使想要的计时器的初始值预先存在于TH0中，并且优点是TH0可以在TL0溢出后自动将初始值重新发送回TL0，从而无需全自动地将初始值重新代入程序中
值了，配置方式很简单，大家可以自己看下程序并且计算一下初值。波特率设置好以后，打开中断，然后等待接收串口调试助手下发的数据。接收数据的时候，首先要进行低电平检测while (PIN_RXD)，若没有低电平则说明没有数据，一旦检测到低电平，就进入启动接收函数StartRXD()。接收函数最开始启动半个波特率周期，初学可能这里不是很明白。大家回头看一下我们的图11-2里边的串口数据示意图，如果在数据位电平变化的时候去读取，因为时序上的误差以及信号稳定性的问题很容易读错数据，所以我们希望在信号最稳定的时候去读数据。除了信号变化的那个沿的位置外，其它位置都很稳定，那么我们现在就约定在信号中间位置去读取电平状态，这样能够保证我们读的一定是正确的。
一旦读到了起始信号，我们就把当前状态设定成接收状态，并且打开定时器中断，第一次是半个周期进入中断后，对起始位进行二次判断一下，确认一下起始位是低电平，而不是一个干扰信号。以后每经过1/9600秒进入一次中断，并且把这个引脚的状态读到RxdBuf里边。等待接收完毕之后，我们再把这个RxdBuf加1，再通过TXD引脚发送出去，同样需要先发一位起始位，然后发8个数据位，再发结束位，发送完毕后，程序运行到while (PIN_RXD)，等待第二轮信号接收的开始。
串口通信基本应用
通信的三种基本类型
常见的通信传输方式可以分为单工通信、半双工通信、全双工通信。
单工通信就是只允许一个方向向另外一个方向传送信息，而另外一方不能回传消息。比如：电视遥控器、收音基等
半双工通信是指数据可以在双方之间相互传播，但是同一时刻只能呢个其中一方发给另一方，比如：对讲机
全双工通信是指发送数据同时也能接收数据，两者同步进行，就如同我们的电话一样，我们说的同时也可以听到对方的声音。
uart模块介绍
IO口模拟串口通信，让大家了解了串口通信的本质，但是我们的单片机程序却需要不停的检测扫描单片机IO口收到的数据，大量占用了单片机的运行时间。这时候就会有聪明人想了，其实我们并不是很关心通信的过程，我们只需要一个通信的结果，最终得到接收到的数据就行了。这样我们可以在单片机内部做一个硬件模块，让它自动接收数据，接收完了，通知我们一下就可以了，我们的51单片机内部就存在这样一个UART模块，要正确使用它，当然还得先把对应的特殊功能寄存器配置好。
51单片机的UART串口的结构由串行口控制寄存器SCON、发送和接收电路三部分构成，先来了解一下串口控制寄存器SCON。
SCON串行控制器的位分配(地址：0x98)
位：符号：复位值： 0：RI：0;1：TI：0;2:RB8:0;3:TB8:0;4:REN:0;5:SM2:0;6:SM1:0;7:SM0:0;
0位RI:接收中断标志位，当接收电路接收到停止位的中间位置时，RI由硬件置1，必须通过软件清零
1位TI：发送中断标志位，当发送电路发送到停止位的中间位置时，TI由硬件置1，必须通过软件清零。
2位RB8：模式2和3中接收到的第9位数据(很少用)，模式1用来接收停止位。
3位TB8：模式2和3中要发送的第9位数据(很少用)。
4位REN：使能串行接收。由软件置位使能接收，软件清零则禁止接收。
5位SM2：多机通信控制位(极少用)，模式1直接清零。
6位SM1和7位SM0：
这两位共同决定了串口通信的模式0～模式3共4种模式。我们最常用的就是模式1，也就是SM0=0，SM1=1，下边我们重点就讲模式1，其它模式从略。
对于串口的四种模式，模式1是最常用的，就是我们前边提到的1位起始位，8位数据位和1位停止位。下面我们就详细介绍模式1的工作细节和使用方法，至于其它3种模式与此也是大同小异，真正遇到需要使用的时候大家再去查阅相关资料就行了。
在我们使用IO口模拟串口通信的时候，串口的波特率是使用定时器T0的中断体现出来的。在硬件串口模块中，有一个专门的波特率发生器用来控制发送和接收数据的速度。对于STC89C52单片机来讲，这个波特率发生器只能由定时器T1或定时器T2产生，而不能由定时器T0产生，这和我们模拟的通信是完全不同的概念。
如果用定时器2，需要配置额外的寄存器，默认是使用定时器1的，我们本章内容主要就使用定时器T1作为波特率发生器来讲解，方式1下的波特率发生器必须使用定时器T1的模式2，也就是自动重装载模式，定时器的重载值计算公式为：
TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /2/16 /波特率
和波特率有关的还有一个寄存器，是一个电源管理寄存器PCON，他的最高位可以把波特率提高一倍，也就是如果写PCON |= 0x80以后，计算公式就成了：
TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /16 /波特率
公式中数字的含义这里解释一下，256是8位定时器的溢出值，也就是TL1的溢出值，晶振值在我们的开发板上就是11059200，12是说1个机器周期等于12个时钟周期，值得关注的是这个16，我们来重点说明。在IO口模拟串口通信接收数据的时候，采集的是这一位数据的中间位置，而实际上串口模块比我们模拟的要复杂和精确一些。他采取的方式是把一位信号采集16次，其中第7、8、9次取出来，这三次中其中两次如果是高电平，那么就认定这一位数据是1，如果两次是低电平，那么就认定这一位是0，这样一旦受到意外干扰读错一次数据，也依然可以保证最终数据的正确性。
串口通信的发送和接收电路在物理上有2个名字相同的SBUF寄存器，它们的地址也都是0x99，但是一个用来做发送缓冲，一个用来做接收缓冲。意思就是说，有2个房间，两个房间的门牌号是一样的，其中一个只出人不进人，另外一个只进人不出人，这样的话，我们就可以实现UART的全双工通信，相互之间不会产生干扰。但是在逻辑上呢，我们每次只操作SBUF，单片机会自动根据对它执行的是“读”还是“写”操作来选择是接收SBUF还是发送SBUF，后边通过程序，我们就会彻底了解这个问题。
UART串口程序
一般情况下，我们编写串口通信程序的基本步骤如下所示：
1、配置串口为模式1。
2、配置定时器T1为模式2，即自动重装模式。
3、根据波特率计算TH1和TL1的初值，如果有需要可以使用PCON进行波特率加倍。
4、打开定时器控制寄存器TR1，让定时器跑起来。
这里还要特别注意一下，就是在使用T1做波特率发生器的时候，千万不要再使能T1的中断了。
我们先来看一下由IO口模拟串口通信直接改为使用硬件UART模块时的程序代码，看看程序是不是简单了很多，因为大部分的工作硬件模块都替我们做了。程序功能和IO口模拟的是完全一样的。
通信实例与ASCLL码
先抛开我们使用的汉字不谈，那么我们常用的字符就包含了0~9的数字、A~Z/a~z的字母、还有各种标点符号等。那么在单片机系统里面我们怎么来表示它们呢?ASCII码(American Standard Code for Information Interchange，即美国信息互换标准代码)可以完成这个使命：我们知道，在单片机中一个字节的数据可以有0～255共256个值，我们取其中的0～127共128个值赋予了它另外一层涵义
我们用字符格式发送一个小写的a，返回一个十六进制的0x61，数码管上显示的也是61，ASCII码表里字符a对应十进制是97，等于十六进制的0x61;我们再用字符格式发送一个数字1，返回一个十六进制的0x31，数码管上显示的也是31，ASCII表里字符1对应的十进制是49，等于十六进制的0x31。这下大家就该清楚了：所谓的十六进制发送和十六进制接收，都是按字节数据的真实值进行的;而字符格式发送和字符格式接收，是按ASCII码表中字符形式进行的，但它实际上最终传输的还是一个字节数据。这个表格，当然不需要大家去记住，理解它，用的时候过来查就行了。