51单片机串口通信
串口介绍
- 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；
- 单片机的串口可以使得单片机与单片机、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；
- 51单片机内部自带UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步接收器），可实现单片机的串口通信；
硬件电路
- 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
- 当只需单向的数传输时，可以直接一根通信线
- 当电平标准不一致是，需要加电平转换芯片
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和数据的对应关系，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）
常见通信接口比较
- 此外还有：CAN、USB等
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，但是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来约束通信速率
- 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，是住户可以互相交流）
51单片机的UART
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
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
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