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一、理论介绍
1. SCON（Serial Control 串口控制）（可位寻址）
1): SM0、SM1（Serial Mode）
2): SM2
3): REN (Receive Enable)
4): TB8、RB8
5): TI、RI
2. SUBF（Serial Buffer 串行数据缓冲器）
3. PCON（Power Control 电源控制）（不可位寻址）:
二、串口配置代码实例
1. 串口初始化函数
2. 串口发送函数
3. 串口接收设置
三、进一步了解串口
1. 硬件电路
2. 常见通信接口比较
3. 串口时序图、相关参数（可在串口助手中设置）
4. 串口内部模式图
51单片机内部有1个UART（Univer Asynchronous Receiver Transmittier，通用异步收发器）可以实现单片机的串口通信；串口相关引脚有RXD和TXD，在STC89C52单片机上，RXD与P3.0寄存器共用引脚10，TXD与寄存器P3.1共用引脚11
一、理论介绍
51串口相关寄存器
下面按顺序对每个寄存器进行解析（基于操作手册）：
1. SCON（Serial Control 串口控制）（可位寻址）
| 位序号 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 位符号 | SM0/FE | SM1 | SM2 | REN | TB8 | RB8 | TI | RI |
| 含义 | 工作模式控制位 | 接收控制位 | 方式2或3，发送和接收的第9位数据 | 发送和接收中断请求标志位 | ||||
1): SM0、SM1（Serial Mode）
常配置UART的工作模式为方式1（8位UART，波特率可变），则令SM0=0; SM=1，本文以该模式为例进行串口配置
2): SM2
使用模式1时不起作用，配置为0
3): REN (Receive Enable)
置1，允许接收
4): TB8、RB8
使用模式1时不起作用，配置为0
5): TI、RI
在初始化时置为0即可，当发送/接收完成时，硬件自动置1，执行中断函数，然后需要软件置0使复位。
至此，SCON的所有位寄存器分析完毕，回顾一下整个寄存器：
| 位序号 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 位符号 | SM0/FE | SM1 | SM2 | REN | TB8 | RB8 | TI | RI |
| 含义 | 工作模式控制位 | 接收控制位 | 方式2或3，发送和接收的第9位数据 | 发送和接收中断请求标志位 | ||||
若要使用UART的模式1，且允许接收，则配置SCON = 0X50 //0101 0000
2. SUBF（Serial Buffer 串行数据缓冲器）
AKA: 串口数据缓存寄存器，物理上是两个独立的寄存器，但占用相同的地址；写操作时，写入的是发送寄存器，读操作时，读出的是接收寄存器，在串口初始化时不需要配置（具体工作方式见目录中“串口内部模式图”）
3. PCON（Power Control 电源控制）（不可位寻址）:
其中，SMOD表现为“置0时T1溢出率除以2，置1时不操作”（具体工作方式见目录中“串口内部模式图”）
二、串口配置代码实例
1. 串口初始化函数
串口的初始化包括串口本身初始化和波特率配置；前者需配置SCON、PCON寄存器，后者需配置定时器，此处注意串口需要使用定时器1，模式2（8位自动重装模式），而定时器一般配置的是定时器0，模式1，二者配置代码区别如下：
串口定时器配置：定时器1，模式2
定时器定时/记数配置：定时器0，模式1
区分模式1与模式2：
十六位（模式1）记数容量大，但每次都需要自己写的代码赋初值，效率低；
双八位（模式2）将16位分开，8位计数，另8位存放初值，每次计数完成后AR（自动重装）会自动将初值赋给CNT（计数器），不用另做代码处理，效率高。
具体地，模式2时，定时器会在计数值溢出后自动重新赋值，而不用等待定时器溢出后程序响应中断，再执行相应语句，因而能提高效率
也可用串口助手配置波特率，注意89C52中没有AUXR寄存器，相关代码要删除（使用波特率加倍以减小误差）：
最终配置代码如下：
代码释义：
SCON、PCON是串口配置，TMOD是关于波特率的定时器模式配置，定时器初值借助软件计算而得，赋值完成后禁止定时器1中断，因为定时器1在用作生成波特率时，只要产生溢出就会产生波特率，不需要中断响应，相应的，ET1=0后自然也不需要对EA置0，最终用TR1=1启动计时器
2. 串口发送函数
函数执行过程：将待发送的数据写入发送缓存 → 循环检测发送中断信号TI，若检测到TI=1则跳出循环，对TI置0复位
至此，我们可以用串口初始化函数、串口发送函数通过串口向电脑发送数据，其主函数如：
void main()
{
UART_Init();
UART_SendByte(0x11); //执行结果：电脑端串口助手接收到数据11
}注意：使用串口助手时，波特率的配置和串口初始化时的配置要对应，串口要对应；此外，发送速率过快或波特率过大可能产生数据误差，若收发数据不一致，可尝试减慢数据发送速度（如加入延时函数）、更改波特率（如波特率加倍）以减小数据误差
3. 串口接收设置
在上述基础上，如果要实现串口的接收，则初始化时需要这样设置：
不同于仅实现串口发送时的初始化函数，这里在配置SCON中的REN=1的基础上，还需配置EA=1; ES=1; (串口接收要用中断）。即：在原有函数的基础上，添加了“允许接收、中断程序”（原有的发送功能仍然有效）
注意！由于51单片机串口结构及中断原理，串口发送和接收时都会触发中断（同为中断号4），因此，需要通过接收并判断中断信号RI，区分中断信号的具体类别，具体中断函数例如：
上图中，RI=1表示接收到数据，判断后记得软件置0（复位）；至此，我们将中断函数写入主程序，就可以实现当串口接收到设定数据时，执行相应操作
三、进一步了解串口
1. 硬件电路
注：“电平标准”是数据1和数据0的表达方式，是传输线缆中人为规定的电压与数据的对应关系，串口常用的电平标准有如下三种:
1. TTL电平: +5V表示1，0V表示0
2. RS232电平: -3~-15V表示1， +3~+15V表示0
3. RS485电平:两线压差+2~+6V表示1， -2~-6V表示0 (差分信号)例如当USB与单片机串口通信，因电平标准不同，需加入芯片转换电平
2. 常见通信接口比较
注：不同“通信方式”区别如下：
全双工：通信双方可以在同一时刻互相传输数据
半双工：通信双方可以互相传输数据，但必须分时复用一根数据线
单工：通信只能有一方发送到另一方，不能反向传输
异步：通信双方各自约定通信速率
同步：通信双方靠一根时钟线来约定通信速率
总线：连接各个设备的数据传输线路（类似于联通各城市的高速公路）
3. 串口时序图、相关参数（可在串口助手中设置）
相比8位数据格式，9位数据格式多出来一位检验位
4. 串口内部模式图
由上图可以看到，串口利用定时器1（图中T1) 控制波特率。
此外，以下图串口发送数据过程为例，当发送控制器使能控制门，将发送寄存器SBUF中的数据由TXD发送出去的同时，还会产生发送中断请求信号TI（Transmit Interrupt），激活中断程序。
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