能否通过编程配置8051的UART数据帧字长、停止位及奇偶校验？

支持范围明确 #

标准8051核心的UART并非支持所有你提到的组合，具体支持情况如下：

• 字长：仅支持8位和9位，不支持5-7位（需软件模拟）
• 停止位：仅支持1位（硬件原生），2位需软件模拟；不支持1.5位
• 奇偶校验：支持无校验、偶校验、奇校验（通过9位模式的第9位实现）

核心配置寄存器 #

8051 UART的配置主要依赖SCON（串行控制寄存器，地址0x98）和PCON（电源控制寄存器，地址0x87）：

SCON寄存器位定义

模式选择（SM0+SM1）

• 00：模式0（移位寄存器模式，非异步UART）
• 01：模式1（8位UART，1停止位，波特率由定时器1控制）
• 10：模式2（9位UART，1停止位，波特率固定为fosc/32或fosc/64）
• 11：模式3（9位UART，1停止位，波特率由定时器1控制）

PCON寄存器

• SMOD位（第7位）：置1时将UART波特率加倍（仅模式1/2/3有效）

具体配置流程与代码示例 #

1. 8位字长、1停止位、无校验（模式1）

这是最常用的异步通信模式，波特率由定时器1的8位自动重装模式（模式2）控制。

配置步骤：

1. 设置SM0=0、SM1=1，选择模式1
2. 置REN=1开启接收（若需要接收功能）
3. 配置定时器1为模式2，设置初值计算波特率
4. 可选：置SMOD=1实现波特率加倍

代码示例（以11.0592MHz晶振、9600波特率为例）：

#include <reg51.h>

// UART初始化
void uart_init(void) {
    SCON = 0x50;          // SM0=0, SM1=1（模式1）, REN=1（允许接收）
    TMOD |= 0x20;         // 定时器1设为模式2（8位自动重装）
    TH1 = 0xFD;           // 11.0592MHz晶振，9600波特率（SMOD=0）的初值
    TL1 = 0xFD;
    TR1 = 1;              // 启动定时器1
    // PCON |= 0x80;     // 若需波特率加倍，取消注释，此时TH1=0xFA
}

// 发送单个字符
void uart_send_char(unsigned char ch) {
    SBUF = ch;
    while(!TI);           // 等待发送完成
    TI = 0;               // 清零发送标志
}

// 接收单个字符
unsigned char uart_receive_char(void) {
    while(!RI);           // 等待接收完成
    RI = 0;               // 清零接收标志
    return SBUF;
}

2. 9位字长、1停止位、奇偶校验（模式2/3）

利用模式2/3的第9位（TB8/RB8）实现奇偶校验，模式2波特率固定，模式3波特率可变。

配置步骤（偶校验为例）：

1. 选择模式2（SM0=1、SM1=0）或模式3（SM0=1、SM1=1）
2. 置REN=1开启接收
3. 发送前计算数据的奇偶位，赋值给TB8；接收时对比RB8与数据奇偶性

代码示例（模式2，偶校验）：

#include <reg51.h>

// UART初始化（模式2，波特率fosc/32）
void uart_init(void) {
    SCON = 0xD0;          // SM0=1, SM1=0（模式2）, REN=1
    PCON |= 0x80;         // SMOD=1，波特率为11.0592MHz/32=345600
}

// 带偶校验发送字符
void uart_send_char_even_parity(unsigned char ch) {
    unsigned char parity = __builtin_parity(ch); // 计算数据中1的个数奇偶性
    TB8 = !parity;        // 偶校验：TB8=1 当数据1的个数为奇数，使总个数为偶数
    SBUF = ch;
    while(!TI);
    TI = 0;
}

// 带偶校验接收字符，校验错误返回0xFF
unsigned char uart_receive_char_even_parity(void) {
    unsigned char ch, parity;
    while(!RI);
    RI = 0;
    ch = SBUF;
    parity = __builtin_parity(ch);
    if(RB8 != !parity) {  // 对比奇偶位
        return 0xFF;      // 校验错误返回标志
    }
    return ch;
}

不支持配置的处理方案 #

• 5-7位字长：硬件不支持，需软件处理：发送时在数据末尾补0至8位，接收时仅取前5-7位有效数据
• 2停止位：硬件仅支持1停止位，可通过软件在发送完数据后额外发送一个空闲位（逻辑1）模拟
• 1.5停止位：硬件完全不支持，无法通过寄存器配置，不建议软件模拟（兼容性极差）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者paramesh pallela