这些例程提供一个中断驱动的串行输入和输出，其目的是取代CIN 和 COUT 的 串行I / O例程。此代码使用单独的发送和接收缓冲区内部RAM ，所以没有需要外部芯片。
这段代码的目的是为了让您的应用程序代码，以便能够发送和接收，而不必等待每个字节的数据，通过串口。这样做是与缓冲区（内部RAM），一个用于传输和接收。当你的程序需要传送数据时，它会调用法院 。使用简单的 调查的串行I / O例程，法院将检查8051的UART仍然是前一个字节发送和等待，直到它完成，然后把它被赋予进入SBUF时称为发送的字节。此代码不会等待。相反，字节写入到内存中的一个缓冲区，并改变跟踪缓冲区的部分是保存数据的指针 。如果有空间的缓冲区，这个法院的例行立即返回到您的程序。在一些点以后的时间，当在8051的UART的准备发送另一个字节时，它会产生一个中断的 uart_intr将转移从缓冲区的字节SBUF的注册，以发送它和更新指针，以反映，一个字节从缓冲区中删除 。这个过程允许您的程序，例如，发送“一次全部”大消息。重复调用 法院放入缓冲区中的所有字节，那么他们后来由UART发送，而你的程序是免费的，以执行其他任务。只要发送缓冲区是不完整的，您的程序可能调用法院并没有等待的时间需要的UART发送位 。
同样，对于接收的数据，8051的UART产生一个中断时，它已经收到了字节。再次，uart_intr 运行并删除读SBUF的字节从UART，并写入接收缓冲区的字节（这是一个由独立的发送缓冲区）。后来，当你的程序需要接收数据时，它调用CIN获取一个字节从接收缓冲区。如果有接收缓冲区中没有数据， CIN将等待，直到收到一个字节是摆在那里。你的程序可能会调用 num_recv找出多少个字节，目前在等待接收缓冲区 。通常这是为了验证是否有至少一个字节，为您的应用程序可能有其他的任务执行和将跳过 呼吁CIN和处理收到的数据时，实际上并没有任何收到 。例如，您的程序可能执行一些冗长的计算任务，并在这段时间内的数据可能到达的 UART。uart_intr 将接受的护理，使您的计算代码需要不会被写入到同时处理数据的接收。当计算完成后，您的程序可能调用num_recv ，看看是否已收到任何数据，CIN检索的字节。只要接收缓冲区空间，字节可以被正确地接收，后来牵强CIN。
使用此代码的优点是，它可以让你的程序发送一个字节的组，无需等待每一个要发送，接收一个或多个字节，而不必定期轮询RI位。许多应用程序无法tollerate等待发送字节时，或必须能够接收字节，而代码是忙着做一些计算，后来他们从缓冲区读取。
是要付出的代价。的代码比较复杂，虽然它已经编写和测试，所以与一些运气，你可以使用它作为是。，如果应用程序需要执行数据的同时发送或接收的任务，使用这些例程通常比试图使您的应用程序检查串行端口，其工作要简单得多。另一方面，如果你的程序并没有做很多同时使用串行端口，简单的轮询I / O例程可能是更好的选择。
发送或接收的每一个字节，它消耗一些CPU时间，尤其是在快速波特率，约30-40指令执行。在8051的尽可能最快的波特率（定时器自动重装设置为0xFF，这是在11.0592兆赫57600），有160个字节的指令周期由UART传输，因此在这个extreem案件中，CPU使用率可大幅。
当然，你必须在8051的内部RAM分配的内存。两个缓冲区，可任意大小（3字节或以上），它们可能位于任何地方，甚至在仅间接面积在8052芯片256字节的内部RAM（0x80到0xFF）。您还必须选择4个字节的RAM，以容纳指针，跟踪每个缓冲区中存储多少数据。这四个指针，在直接寻址的内部RAM（0x00到0x7F）。
对于这些程序来工作，UART中断保持启用状态。呼吁init_uart_intr将启用它。您的应用程序执行的一些操作可能无法tollerate中断。例如，推/拉
电路 驱动电机时，它可能是非常不可取的，如果UART导致的指令，关闭上拉和下拉设备将在下一条指令之间的中断。另一个例子是阅读在达拉斯线设备，其中一个位，必须在2到15微秒读取。中断程序暂时停止你的程序时，UART需要传输一个字节。在时间代码的关键部分（如果有的话）过程中，您将需要禁用中断后开始计时的关键代码（“CLR EA”），然后重新启用中断之后（“SETB EA “）。如果中断被禁用时间过长，这是可能的传输将被暂停或收到的字节可能会丢失。
配置 8个变量必须定义配置内部RAM的使用。编辑应仔细，以确保对缓冲区的内存和指针是没有程序或堆栈覆盖 。这8个变量，
常量 的定义使用EQU语句汇编。第6的定义在内存位置，在8051的内部RAM，这些例程将存储数据。前四个是单字节的指针，保持每个缓冲区的部分是在使用的轨道。另外两个是缓冲区将存在于内存中的位置。这两个“_size”变量定义每个缓冲区将是多么大 。rx_buf_headrx_buf_tailtx_buf_headtx_buf_tail这些指针保持跟踪缓冲区中的数据。每个人都必须设置一个字节的位置。这些字节必须驻留在内存0至7F。rx_buftx_buf缓冲区的起始位置。TX缓冲器不得含有的位置00。由于代码只用间接寻址访问这些缓冲区，他们可能会在内部RAM的任何位置，包括在8052的80到FF。rx_buf_sizetx_buf_size这些定义缓冲区的大小。每个缓冲区的一个字节是从来没有使用过（空/满的条件下，加快检查）。大小23将提供一个缓冲，它可以包含22个字节，但它会使用23字节的内部存储器。这些不应该设置为0或1。使用2提供不超过调查的串行I / O的优点，但它的工作。这是你的工作，融入你的项目时，此代码，以确定这8个变量。造成这些例程使用的内存，不会被其他代码的变量，寄存器和堆栈覆盖，您必须选择一个值。这也是你决定选择这两个缓冲区的大小，以适应你的程序需要。
一般有两种技术选择缓冲区大小。第一种方法是考虑如何频繁的应用程序发送和尝试接收数据相比，与实际所需的时间，发送和接收配置波特率的字节。例如，在9600波特（约1ms的每字节），最长的任务，如果该程序执行不检查接待（CIN或num_recv）是12 ms，然后一个缓冲区大小至少13会需要（一个字节的缓冲区不使用）。
第二种方法是，忽略定时，并考虑发送和接收消息的内容。例如，如果应用程序接收来自用户的消息，最长有效的消息是9个字节，然后10个字节的接收缓冲区是可以接受的的。这是假设它是非法用户，发送，直到收到了从第一个响应第二个消息。
每个应用程序不同的是，这些例程已经设计，可配置所需的缓冲区大小。这是极为重要的选择足够大的缓冲区，并设置这八个常数，正确地分配这些例程所需的内存。
例程 uart_intr由UART产生的服务中断... ... 放入接收缓冲器接收到的字符，或从发送缓冲区中的一个字符，并将其发送。这是不应该直接调用主程序。它只能运行到8051 UART中断。通常是一个“LJMP UART_INTR”指令被放置在位置0x0023（或相似的位置，如0x2023，如果是用来监控程序）。init_uart_intr中遇到的最常见的问题之一是正确初始化8051串口。这些中断驱动的串行端口程序，必须初始化，四头/尾指针和SCON寄存器必须初始化与RI和
ti 清零（用于轮询I / O的，他们通常作为的初始化）。另一个常见的问题是正确初始化TMOD的，它控制定时器1（波特率发生器）和Timer0。应使Timer1 TH1和TL1的初始化波特率常数，它不运行。此代码演示了一个正确和完整的8051 UART的初始化将与这些串口中断例程正确 。此代码使用一个固定的（硬编码）波特率。如果你想自动检测用户的波特率，你会发现自动波特率检测页面上的代码 。num_recv接收缓冲区中有多少字节？返回的值在ACCnum_xmit发送缓冲区中有多少字节？返回的值在ACCCIN从接收缓冲区获取一个字符。如果没有缓冲区，等待事情出现。法院放入发送缓冲器在ACC的性格。如果缓冲区已满，等待，直到有一个空间，把它。
;interrupt driven serial i/o for the built-in uart ; +---------------------------------------------------------------+ ; | | ; | Configuration | ; | | ; +---------------------------------------------------------------+ ;These four must specify memory locations between 0-7F (one byte each) ;to serve as the pointers. .equ rx_buf_head, 0x08 .equ rx_buf_tail, 0x09 .equ tx_buf_head, 0x0A .equ tx_buf_tail, 0x0B ;These two specify the locations for the transmit and receive buffers. ;The buffers may be placed anywhere from 0-FF (internal memory), since ;they are only accessed with indirect addressing that won't intefere ;with the special function registers from 80-FF. The transmit buffer ;must not include memory location 00. .equ rx_buf, 0x0C .equ tx_buf, 0x20 ;These two specify how many bytes to use for each buffer. Any number ;may be used (not just 4,8,16,etc), but care must be taken that nothing ;else will write to the memory of the buffers, including the stack. ;Actually, one byte of the buffer is never used (but this speeds up the ;checking for full/empty), so sizes of 0 and 1 should never be specified. ;If sizes greater than 127 are specified, num_xmit and num_recv won't ;always work properly. .equ rx_buf_size, 20 .equ tx_buf_size, 11 ; +---------------------------------------------------------------+ ; | | ; | Interrupt Service Code | ; | | ; +---------------------------------------------------------------+ .org 0x0023 ljmp uart_intr ;service interrupts generated by the uart... put a received character ;into the receive buffer or get a character from the transmit buffer ;and send it. uart_intr: push psw push acc *** ti, xmit recv: clr ri mov a, rx_buf_head inc a cjne a, #rx_buf+rx_buf_size, recv2 ;check for wrap around mov a, #rx_buf recv2: cjne a, rx_buf_tail, recv_ok ;check for buffer full ;If we got here, the recv buffer is full, so we just ;discard this character. Maybe there should be an overrun ;flag so the main program can know some data was lost... mov a, ***uf pop acc pop psw reti recv_ok:mov rx_buf_head, a ;update rx_buf_head while it's still in Acc. xch a, r0 ;put r0 onto the stack, since we need @r0 ptr push acc mov a, ***uf ;get the incoming data mov @r0, a ;and put it in the buffer pop acc mov r0, a pop acc pop psw reti xmit: clr ti mov a, tx_buf_tail cjne a, tx_buf_head, xmit2 ;check for buffer empty ;If we got here, there is no data waiting to transmit. The ;uart won't generate more interrupts, so the cout routine had ;better check set ti. tx_buf_head is loaded with zero to that ;cout will know to set ti. mov tx_buf_head, #0 pop acc pop psw reti xmit2: inc a cjne a, #tx_buf+tx_buf_size, xmit3 ;check for wrap around mov a, #tx_buf xmit3: mov tx_buf_tail, a ;update tx_buf_tail while it's still in Acc. xch a, r0 ;put r0 into acc, since we use @r0 as a pointer mov ***uf, @r0 mov r0, a pop acc pop psw reti ; +---------------------------------------------------------------+ ; | | ; | Main Program Routines | ; | | ; +---------------------------------------------------------------+ ;Initialize the uart and interrupt routines. This code uses a fixed ;(hard coded) baud rate. If you'd like to include automatic baud ;rate detection, you may find code that can detect the baud rate when ;it receives the carriage return character, at this page: ; http://www.pjrc.com/tech/8051/autobaud.html .equ baud_const, 250 ;9600 baud w/ 11.0592 MHz Crystal init_uart_intr: clr ea orl pcon, #10000000b ;set double baud rate anl tmod, #00001111b ;clear all timer1 bits in tmod orl tmod, #00100000b ;set timer1 as 8 bit auto reload clr tr1 ;make sure timer1 isn't running clr tf1 mov a, #baud_const ;256 - (crystal / (baud * 192)) mov th1, a ;set timer1 rate mov tl1, a mov scon, #01010000b ;config serial port (ri and ti cleared) mov rx_buf_head, #rx_buf ;set up empty receive buffer mov rx_buf_tail, #rx_buf mov tx_buf_head, #0 ;set up transmit buffer as empty mov tx_buf_tail, #0 ;and no tx interrupt expected setb tr1 ;start timer1 setb es ;enable serial port interrupt setb ea ;also turn on interrupts in general ret ;How many bytes are in the receive buffer? Value returned in Acc num_recv: clr c clr es mov a, rx_buf_head subb a, rx_buf_tail setb es jc nrecv2 ;check for wrap around ret nrecv2: add a, #rx_buf_size ret ;How many bytes are in the transmit buffer? Value returned in Acc num_xmit: clr c clr es mov a, tx_buf_head subb a, tx_buf_tail setb es jc nxmit2 ;check for wrap around ret nxmit2: add a, #tx_buf_size ret ;Get a character from the receive buffer. If nothing is in the ;buffer, wait for something to appear. cin: clr es mov a, rx_buf_tail cjne a, rx_buf_head, cin2 ;check if buffer empty setb es nop sjmp cin cin2: inc a cjne a, #rx_buf+rx_buf_size, cin3 ;check for wrap around mov a, #rx_buf cin3: mov rx_buf_tail, a xch a, r0 push acc ;keep r0 value on the stack mov a, @r0 setb es mov r0, a pop acc xch a, r0 ret ;Put the character in Acc into the transmit buffer. If the buffer is ;full, wait until these is a space to put it. cout: push psw xch a, r0 ;put char to send into r0 push acc ;keep r0 on stack cout_wt:clr es mov a, tx_buf_head jnz cout2 ;check if not transmitting setb ti ;set ti in software since buffer is empty mov a, #tx_buf mov tx_buf_head, a mov tx_buf_tail, a cout2: inc a cjne a, #tx_buf+tx_buf_size, cout3 mov a, #tx_buf cout3: cjne a, tx_buf_tail, cout4 ;check if buffer full setb es nop ;wait for space in buffer sjmp cout_wt cout4: mov tx_buf_head, a ;update tx_buf_head xch a, r0 ;char to send in Acc, tx_buf_head in r0. mov @r0, a setb es xch a, r0 ;restore r0 value and Acc pop acc xch a, r0 pop psw ret 复制代码
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