單片機(jī)串行通信基礎(chǔ)知識(shí)
1、引腳信號(hào)在實(shí)際工作中，CPU與其他外部設(shè)備間的信息交換，或一臺(tái)計(jì)算機(jī)與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)之間信息交換均稱為“通信”。
并行通信是數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。并行通信的特點(diǎn)是傳送速度快、效率高，但有多少數(shù)據(jù)位就需多少根數(shù)據(jù)線，因此傳送成本高，適合近距離傳輸。在集成電路芯片的內(nèi)部、同一插件板上各部件之間、同一機(jī)箱內(nèi)各插件板之間的數(shù)據(jù)傳送都是并行的。
串行通信是數(shù)據(jù)一位一位順序傳送。串行通信的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳送按位順序進(jìn)行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但速度慢。計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端或終端與終端之間的數(shù)據(jù)傳送通常都是串行的。串行通信的距離可以從幾米到幾千公里。
串行通信又分為異步通信和同步通信兩種方式。在單片機(jī)中，主要使用異步通信方式。
1．異步通信(AsynchronousCommunication)
在異步通信中，數(shù)據(jù)通常是以字符(字節(jié))為單位組成字符幀傳送的。字符幀由發(fā)送端一幀一幀地發(fā)送，通過傳輸線由接收設(shè)備一幀一幀地接收。發(fā)送端和接收端可以有各自的時(shí)鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
在異步通信中，發(fā)送端和接收端依靠字符幀格式規(guī)定和波特率來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。字符幀格式和波特率是兩個(gè)重要指標(biāo)，由用戶根據(jù)實(shí)際情況選定。由于異步通信每傳送一幀有固定的格式，通信雙方只需按約定的幀格式來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，所以硬件結(jié)構(gòu)比同步通信方式簡(jiǎn)單；此外它還能利用校驗(yàn)位檢測(cè)錯(cuò)誤，所以這種通信方式應(yīng)用較廣泛。
起始位：為邏輯“0”信號(hào)，位于字符幀開頭，占一位，表示發(fā)送端開始發(fā)送一幀信息。
數(shù)據(jù)位：緊跟起始位之后就數(shù)據(jù)位。在數(shù)據(jù)位中，低位在前(左)，高位在后(右)。根據(jù)字符編碼方式的不同，數(shù)據(jù)位可取5位、6位、7位或8位。若傳送數(shù)據(jù)為ASCII碼，則常取7位。
奇偶校驗(yàn)位：此位位于數(shù)據(jù)位之后，僅占1位，用于對(duì)字符傳送作正確性檢查。奇偶校驗(yàn)位有3種可能的選擇，即奇、偶或無(wú)校驗(yàn)，由用戶根據(jù)需要選定。
停止位：為邏輯“1”信號(hào)，此位位于字符幀末尾，表示一幀字符信息已發(fā)送完畢。停止位可以是1、1.5或2位，在實(shí)際應(yīng)用中由用戶根據(jù)需要確定。
異步通信的優(yōu)點(diǎn)是不需要傳送同步脈沖，字符幀的長(zhǎng)度也不受限制，故所需設(shè)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是字符幀中因包含有起始位和停止位而降低了有效數(shù)據(jù)的傳輸效率。
2．同步通信（Synchronous Communication）
同步通信是以一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀與異步通信中的字符幀不同，通常含有若干個(gè)數(shù)據(jù)字符既數(shù)據(jù)塊。它們都是由同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗(yàn)字符三部分組成。一旦檢測(cè)到同步字符，下面就是按順序傳送的數(shù)據(jù)塊。同步通信的缺點(diǎn)是要求發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘保持嚴(yán)格同步，故發(fā)送時(shí)鐘除應(yīng)和發(fā)送的波特率保持一致外，還要求把它同時(shí)傳送到接收端去。故這種方式對(duì)硬件要求較高。有關(guān)同步傳送方式，在此不做重點(diǎn)敘述。
2、串行通信的制式
1．單工(Simplex)制式
2．半雙工(Half Duplex)制式
3．全雙工(Full Duplex)制式
3、波特率
波特率是指每秒鐘傳送二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)(亦稱比特?cái)?shù))，單位是b／s。波特率是串行通信的重要指標(biāo)，用于表征數(shù)據(jù)傳送的速率。波特率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度越快。字符的實(shí)際傳送速率與波特率不同。字符的實(shí)際傳送速率是指每秒鐘內(nèi)所傳字符幀的幀數(shù)，與字符幀格式有關(guān)。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-08
