大學(xué)課程為什么不繞過(guò)51單片機(jī)直接搞STM32來(lái)做比賽

個(gè)人認(rèn)為即便再過(guò)幾十年，目前市面上還能看到很多51內(nèi)核的單片機(jī)，作為最基礎(chǔ)的型號(hào)，它是沒(méi)有那么快被淘汰的，所以大學(xué)教材都還應(yīng)該堅(jiān)持51的課程，因?yàn)?1這個(gè)課程可以完整清晰地講明白單片機(jī)的基礎(chǔ)內(nèi)部工作原理，大家可以回過(guò)頭去看看計(jì)算機(jī)原理這本書(shū)，看完之后不知道如何搭建一個(gè)CPU，學(xué)過(guò)模擬電路，數(shù)字電路等其它電學(xué)課程也都做不能做出一個(gè)處理器，但是唯獨(dú)學(xué)了51這個(gè)基礎(chǔ)課程就可以嘗試用電路去搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)，所以我認(rèn)為51單片機(jī)是大學(xué)電學(xué)課程里面為數(shù)不多的精品課程，在讀學(xué)生一定是不能拋棄的。

作為51單片機(jī)基礎(chǔ)原理的全雙工制式指的是收發(fā)雙方可以同時(shí)進(jìn)行，也就是在發(fā)送的同時(shí)可以接收，在接收的同時(shí)也能夠發(fā)送數(shù)據(jù)，這就是全雙工，51單片機(jī)內(nèi)部的串行口是一個(gè)全雙工的串行口，比如手機(jī)或者是電話，在講話的時(shí)候也可以收接聽(tīng)到，在聽(tīng)別人講的同時(shí)也可以講話，全雙工就是收發(fā)可以同時(shí)進(jìn)行，制式到底是哪一種對(duì)應(yīng)用程序的編寫(xiě)，包括的應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建，都是有很好的用途。

了解通信的知識(shí)之外，串行通信又分成同步通信和異步通信，SPS通信屬于是同步通信，同步通信和異步通信有什么區(qū)別？同步通信雖然也是串行通信，但是它需要一根時(shí)鐘信號(hào)線來(lái)同步收發(fā)，它實(shí)際上也是一位一位的傳輸，但是它的數(shù)據(jù)傳輸要靠收發(fā)雙方的時(shí)鐘信號(hào)線來(lái)控制，單片機(jī)和單片機(jī)之間做通信的時(shí)候有一根時(shí)鐘信號(hào)線，如果還是串行通信一定是同步的通信，SPS就有專門的clock線，除了有一根數(shù)據(jù)線之外還有一根時(shí)鐘信號(hào)線來(lái)同步收發(fā)雙方的時(shí)鐘。

異步通信指的是通信的發(fā)送和接收設(shè)備，各自使用各自的時(shí)鐘，它不要求有一根同步的時(shí)鐘信號(hào)線，收發(fā)雙方可以各自使用各自的時(shí)鐘信號(hào)，異步通信，雖然不要求收發(fā)雙方的時(shí)鐘有一根時(shí)鐘信號(hào)線來(lái)協(xié)調(diào)通信，但是為了使收發(fā)雙方能夠達(dá)到一個(gè)通信的一個(gè)正確或者準(zhǔn)確度，一般還是要求雙方的設(shè)備的時(shí)鐘，盡可能保持一致，異步通信就是以字符為單位進(jìn)行傳輸?shù)?，同步通信它?shí)際上就是按照同步的時(shí)鐘信號(hào)線，過(guò)一個(gè)時(shí)鐘脈沖可以傳輸一個(gè)比特位，一般是由主機(jī)來(lái)發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)，通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)線的控制來(lái)達(dá)到數(shù)據(jù)的傳輸，異部通信靠波特率，也就是說(shuō)一秒鐘傳出多少，各位收發(fā)雙方約定好一個(gè)協(xié)議才能夠進(jìn)行異步串行的通信。

異步通信是以以字符構(gòu)成的幀來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，幀?shù)據(jù)主要包括起始位和數(shù)據(jù)位，奇偶校驗(yàn)位和停止位，有的還可以帶一些空閑位，要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和單片機(jī)之間進(jìn)行通信，選用的串行通信的辦法需要一根數(shù)據(jù)線，單面機(jī)實(shí)際上是一種全雙工的通信知識(shí)，這就需要把數(shù)據(jù)發(fā)送也能夠接收，單片機(jī)P3口的3.0和3.1就是用于串行通信的RXD和TSD，TXD要把數(shù)據(jù)傳輸給二號(hào)機(jī)，二號(hào)機(jī)是XD，內(nèi)部做傳輸?shù)臅r(shí)候，數(shù)據(jù)是一個(gè)八位的CPU，它肯定是一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，要把字節(jié)的數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)成串行數(shù)據(jù)，在單片機(jī)里要把這一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成一位一位的數(shù)據(jù)，再通過(guò)I/O口一個(gè)一個(gè)的傳輸出來(lái)，接收的時(shí)候也是一樣的，要一位一位地接收，然后再把它轉(zhuǎn)成一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)去處理。

數(shù)據(jù)出現(xiàn)在線上的時(shí)候，內(nèi)部的一和0在線上要呈現(xiàn)的電平狀態(tài)，在傳輸?shù)臅r(shí)候還有一根信號(hào)線GND，串行通訊的時(shí)候?qū)嶋H上還要把GND連到一起，內(nèi)部的一和0在引腳上就呈現(xiàn)的是高電平和低電平，傳送0線上就是和D之間呈現(xiàn)的就是低電平，傳送1線和地之間的電平就是高電平0V和5V，TDL做電平傳輸?shù)臅r(shí)候信號(hào)線上是0V和5V，它倆之間做通信的時(shí)候，距離長(zhǎng)這根信號(hào)線雖然是純凈的導(dǎo)線，但是實(shí)際上也是使這根線的電平從一端傳送到另一端的時(shí)候產(chǎn)生一定的損耗，所以如果距離太遠(yuǎn)，電平到一端可能就已經(jīng)衰減的沒(méi)有了，以至于不能得到正確的信號(hào)。

用TTL電平做數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，信號(hào)線實(shí)際的距離一般只有一兩米，距離非常短，想做稍微遠(yuǎn)點(diǎn)可以用PDL電平轉(zhuǎn)成232電平，通過(guò)一個(gè)接口芯片把它轉(zhuǎn)成一個(gè)232的電氣特性，傳輸距離可以做到15米以內(nèi)，還想再遠(yuǎn)可以再轉(zhuǎn)成485做到幾公里，但是要想做232或者485通訊前提都是用的單片機(jī)內(nèi)部的串行通信，所以串行通信學(xué)好了，外圍只要用一些硬件的接口電路把它的電平特性轉(zhuǎn)一下就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸，在信號(hào)線上傳輸0和1，出現(xiàn)了0V和5V，實(shí)際上離不開(kāi)兩個(gè)協(xié)議，硬件層的協(xié)議主要是規(guī)定的一些電氣特性，軟件層的協(xié)議主要是應(yīng)用層的協(xié)議。

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　　審核編輯：湯梓紅

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