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目標: 單片機串口通信理解(一)

1.通信的基本概念

通信的方式可以分為多種，按照數據傳送方式可分為串行通信和并行通信。按照通信的數據同步方式，可分為異步通信和同步通信。按照數據的傳輸方向又可分為單工、半雙工和全雙工通信。在這個單片機上起的作用是單片機與上面模塊的通信和單片機之間的通信

1.1串行通信與并行通信

（1）串行通信
串行通信是指使用一條數據線，將數據一位一位地依次傳輸，每一位數據占據一個固定的時間長度。其只需要少數幾條線就可以在系統間交換信息，特別適用于計算機與計算機、計算機與外設之間的遠距離通信。
特點：傳輸線少，長距離傳送時成本低，且可以利用電話網等現成的設備，但數據的傳送控制比并行通信復雜，速度慢

(2）并行通信
并行通信通常是將數據字節的各位用多條數據線同時進行傳送，通常是8位、16位、32位等數據一起一塊一塊的傳輸。
特點：控制簡單、傳輸速度快；由于傳輸線較多，長距離傳送時成本高且接收方的各位同時接收存在困難，抗干擾能力差。

1.2異步通信與同步通信
（1）異步通信

異步通信是指通信的發送與接收設備使用各自的時鐘控制數據的發送和接收過程。為使雙
方的收發協調，要求發送和接收設備的時鐘盡可能一致。
異步通信是一種很常用的通信方式。異步通信在發送字符時，所發送的字符之間的時間
間隔可以是任意的。當然，接收端必須時刻做好接收的準備。發送端可以在任意時刻開始發送字符，因此必須在每一個字符的開始和結束的地方加上標志，即加上開始位和停止位，以便使接收端能夠正確地將每一個字符接收下來。異步通信的好處是通信設備簡單、便宜，但傳輸效率較低（因為開始位和停止位的開銷所占比例較大）。

特點：不要求收發雙方時鐘的嚴格一致，實現容易，設備開銷較小，但每個字符要附加2～3位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。

(2）同步通信

同步通信時要建立發送方時鐘對接收方時鐘的直接控制，使雙方達到完全同步。此時，傳輸數據的位之間的距離均為“位間隔”的整數倍，同時傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關系，也保持字符同步關系。發送方對接收方的同步可以通過兩種方法實現。

1.3單工、半雙工與全雙工通信
（1）單工通信
單工是指數據傳輸僅能沿一個方向，不能實現反向傳輸。

（2）半雙工通信(RS485)
半雙工是指數據傳輸可以沿兩個方向，但需要分時進行。

（3）全雙工通信(RS232)
全雙工是指數據可以同時進行雙向傳輸。

1.4通信速率

衡量通信性能的一個非常重要的參數就是通信速率，通常以比特率(Bitrate)來示。比特率是每秒鐘傳輸二進制代碼的位數，單位是：位／秒（bps）。
如每秒鐘傳送240個字符，而每個字符格式包含10位(1個起始位、1個停止位、8個數據位)，這時的比特率為：
10位×240個/秒 = 2400 bps

比特率（不是波特率）:定時器，或者說是計數器。使用計數器對一個較穩定的頻率信號計數，比如使用11.0592M的晶振，12分頻產生921600Hz的頻率信號。這個921600就是51的串口的時基。

比特率

是測量每秒可傳輸數據比特位（1或者0）數量的單位。例如，Bitrate=1024bps是指每一秒鐘傳輸了1024個1或者0。

波特率

表示每秒鐘一個信號(從0變為1或從1變為0)或符號(連接的電壓、頻率或相位)在通信通道中改變狀態或發生變化的次數。例如，Baudrate=1024Bdps是指該通道每秒鐘最多改變狀態1024次。

在上面的例子中，波特率和比特率是相同的。但由于波特率可以被理解為單位時間內傳輸符號的個數（傳符號率），通過不同的調制方法可以在一個符號上負載多個比特信息。

所以如果該符號是二進制的話，波特率在數值上等于比特率的，但是意義還是不同，一個是符號，一個是比特。

為了提高通信速度，更高級的調制解調器會使用能在一個符號中發送多個位的調制技術。如果通道在一個波中發送4個位，那么波特狀態只改變1次。因此，在這種情況下比特率等于波特率的4倍。

關鍵字：單片機串口通信引用地址：單片機小白學習之路(二十一)---單片機串口通信理解(一)

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