51单片机 串口通信
1.串口是一种应用十分广泛的通讯接口,串口成本低、容易使用、通信线路简单,可实现两个设备的互相通信。
2.单片机的串口可以使单片机与单片机、单片机与电脑、单片机与各式各样的模块互相通信,极大的扩展了单片机的应用范围,增强了单片机系统的硬件实力。
3.51单片机内部自带UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,通用异步收发器),可实现单片机的串口通信。
4.硬件电路介绍
- 简单双向串口通信有两根通信线(发送端TXD和接收端RXD)
- TXD与RXD要交叉连接
- 当只需单向的数据传输时,可以直接一根通信线
- 当电平标准不一致时,需要加电平转换芯片
5.电平标准
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:
- TTL电平:+5V表示1,0V表示0
- RS232电平:-3~-15V表示1,+3~+15V表示0
- RS485电平:两线压差+2~+6V表示1,-2~-6V表示0(差分信号)
6.常见通信接口比较
7.相关术语
- 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(类似于一条马路,把路边各住户连接起来,使住户可以相互交流)
8.串口参数及时序图
- 波特率:串口通信的速率(发送和接收各数据位的间隔时间)
- 检验位:用于数据验证
- 停止位:用于数据帧间隔
9.串口模式图
SBUF: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
10.串口相关寄存器
11.数据显示模式
- HEX模式/十六进制模式/二进制模式:以原始数据的形式显示
- 文本模式/字符模式:以原始数据编码后的形式显示
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