如何理解單片機(jī)是什么，全雙工串行通信接口怎么理解

單片機(jī)是在單個(gè)芯片中整合了計(jì)算機(jī)的大部分功能和資源，所以我們可以把它理解成一臺(tái)性能很弱的計(jì)算機(jī)，與常見普通的電腦或者手機(jī)比起來，單片機(jī)的運(yùn)算速度大概是它們的百分之一，存儲(chǔ)空間是它們的百萬分之一，所以單片機(jī)比較便宜，很廉價(jià)就可以買到，單片機(jī)適合實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的簡單編程控制。

51單片機(jī)有一個(gè)可編程的全雙工的異步串行通訊接口，具有通用的異步收發(fā)器的全部功能，異步串行通訊接口叫UART，指的是通用的一個(gè)異步收發(fā)器，它具有通用的異步收發(fā)器的功能，也不僅僅指具備這一個(gè)功能，同時(shí)也能夠作為同步的移位寄存器來使用。

單片機(jī)的全雙工的異步串行通信接口，它有四種工作方式，其中方式0就可以作為同步的移位寄存器來使用，要想用單片機(jī)來做串行通信進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，那就要使用它的串行通信接口，通信接口是設(shè)備和設(shè)備之間或者設(shè)備和主機(jī)之間串行通信，必然需要用到引腳，51單片機(jī)在做串行通信的時(shí)候用到的兩個(gè)引腳就是P3.0和P3.1，做通訊的時(shí)候一般還會(huì)用到GND，三根線就可以全雙工的串行通信，全雙工的異步串行通信接口，在發(fā)送的時(shí)候可以接收，在接收的時(shí)候也能夠進(jìn)行發(fā)送，而且它是異步的通信，不是同步。

異步是指在做異步串行通信的時(shí)候?qū)嶋H上它的數(shù)據(jù)的發(fā)送是以字符幀為單位來進(jìn)行發(fā)送的，一幀格式當(dāng)中會(huì)包括幾個(gè)東西，起始位，數(shù)據(jù)位停止位，奇偶校驗(yàn)位，這些構(gòu)成一個(gè)幀格式，在每一幀數(shù)據(jù)和每一幀數(shù)據(jù)之間的時(shí)間間隔是任意的，每一幀數(shù)據(jù)里面數(shù)據(jù)位一幀包括十個(gè)位的異步串口通信，位和位之間的時(shí)間間隔是嚴(yán)格的按照波特率來規(guī)定的，比如波特率是4800，在傳輸這個(gè)一幀數(shù)據(jù)的時(shí)候，每一個(gè)位和另外一個(gè)位之間的時(shí)間間隔要按照這個(gè)波特率來配置，收發(fā)雙方才能夠知道如何去識(shí)別數(shù)據(jù)，硬件上做串行通信使用的是P3.03.1和GND這三根線，在這個(gè)功能上是一個(gè)全雙工的串行口。

異步通信包括數(shù)據(jù)起始位，停止位，奇偶校驗(yàn)位，這些位分別的位置在一幀格式當(dāng)中，發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候每一幀數(shù)據(jù)傳輸都必須按照這個(gè)幀格式來進(jìn)行傳輸，起始位和停止位是使用單片機(jī)內(nèi)部的串行通信接口的話，實(shí)際上這個(gè)是由硬件來幫加的，不需要我們來管，要收發(fā)雙方如何知道這根線上開始有數(shù)據(jù)來傳輸了，也就是這跟數(shù)據(jù)開始傳輸了，TSD或者SD這根線上地之間在空閑的時(shí)候是沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，它是高電平，要想建立一次通信首先把這根線拉成低電平，就是發(fā)送方把這個(gè)線拉出來低電平就代表要發(fā)送一幀數(shù)據(jù)了，接收方也一直在監(jiān)控著這根信號(hào)線，就能夠知道有數(shù)據(jù)要發(fā)送了，就可以按照約定的波特率來進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)。

當(dāng)發(fā)送到停止位的時(shí)候，單片機(jī)就認(rèn)為是一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完了，可以再去接收另外的幀數(shù)據(jù)，停止位讓總線處于空閑狀態(tài)，就可以發(fā)起另外一次的通信，傳輸?shù)牟ㄌ芈食Ｓ玫木褪悄切?，現(xiàn)在的波特率還可以做得更高，這個(gè)決定了選擇的芯片里面串行通信它的速度可以達(dá)到多高，還有就是時(shí)鐘晶振是多高，波特率是收發(fā)雙方首先要約定好當(dāng)前的通信波特率是多少，然后要配置串行口來產(chǎn)生一個(gè)波特率，波特率是首先要約定好的，比如用工作方式一的時(shí)候，是借助單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器來產(chǎn)生波特率，并不是直接來生成一個(gè)波特率然后再去做通信，事先確定波特率然后再來根據(jù)設(shè)定的波特率來讓串行通信接口來產(chǎn)生這個(gè)波特率，從而使收發(fā)雙方按照這個(gè)約定的波特率來進(jìn)行通信。

剛開始做初始通信的時(shí)候要有一個(gè)基本的通信約定，在基本的通信約定建立起來之后，已經(jīng)建立通信收發(fā)雙方可以傳輸一個(gè)字節(jié)或者一幀數(shù)據(jù)了，數(shù)據(jù)代表一些命令還是一些參數(shù)，還要做一些上位的軟件層的一些通信協(xié)議，或者叫應(yīng)用層的一些通信協(xié)議的約定，通信協(xié)議實(shí)際上軟件層來講應(yīng)該分成兩種，一個(gè)是基本的通信約定，比如一般在做串行通信的時(shí)候，用單片機(jī)來和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，在計(jì)算機(jī)開始調(diào)試的時(shí)候是借助串行口的調(diào)試助手，要首先選擇波特率，然后選擇起始位停止位以及校驗(yàn)位都是什么樣子的，要收發(fā)雙方遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，或者說統(tǒng)一的約定，收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)通路就建立好了，收發(fā)數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行。

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審核編輯：湯梓紅

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