串口通讯—异步通信方式
串行通信可以分为两种类型：同步通信、异步通信。
1. 异步通信的特点及信息帧格式：
以起止式异步协议为例，下图显示的是起止式一帧数据的格式：
图 1 起止式异步协议帧格式
起止式异步通信的特点是：一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“ 起始位” 开始，以“ 停止位” 结束, 字符之间没有固定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一位起始位（低电平，逻辑值），字符本身由5-7 位数据位组成，接着字符后面是一位校验位（也可以没有校验位），最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值１），这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。
从图中可看出，这种格式是靠起始位和停止位来实现字符的界定或同步的，故称为起止式协议。
异步通信可以采用正逻辑或负逻辑，正负逻辑的表示如下表所示：
|
|
逻辑0 |
逻辑1 |
| 正逻辑 |
低电平 |
高电平 |
| 负逻辑 |
高电平 |
低电平 |
异步通信的信息格式如下边的表所示：
| 起始位 |
逻辑0 |
1 位 |
| 数据位 |
逻辑0 或1 |
5 位、6 位、7 位、8 位 |
| 校验位 |
逻辑0 或1 |
1 位或无 |
| 停止位 |
逻辑1 |
1 位，1.5 位或2 位 |
| 空闲位 |
逻辑1 |
任意数量 |
注：表中位数的本质含义是信号出现的时间，故可有分数位，如1.5 。
例：传送8 位数据45H （0100,0101B ），奇校验，1 个停止位，则信号线上的波形如图2 所示：异步通信的速率：若9600bps ，每字符8 位，1 起始，1 停止，无奇偶，则实际每字符传送10 位，则960 字符/ 秒。
图 2 异步通信波形
2. 异步通信的接收过程
接收端以“ 接收时钟” 和“ 波特率因子” 决定一位的时间长度。下面以波特率因子等于16 （接收时钟每16 个时钟周期，使接收移位寄存器移位一次）、正逻辑为例说明，如图3 所示。
图 3 正逻辑示意接收过程
（1） 开始通信时，信号线为空闲（逻辑1 ）, 当检测到由1 到0 的跳变时，开始对“ 接收时钟” 计数。
（2） 当计到8 个时钟时，对输入信号进行检测，若仍为低电平，则确认这是“ 起始位”B ，而不是干扰信号。
（3） 接收端检测到起始位后，隔16 个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D0 位数据。若为逻辑1, 作为数据位1 ；若为逻辑0 ，作为数据位0 。
（4） 再隔16 个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D1 位数据……直到全部数据位都输入。
（5） 检测校验位P （如果有的话）。
（6） 接收到规定的数据位个数和校验位后, 通信接口电路希望收到停止位S （逻辑1 ），若此时未收到逻辑1 ，说明出现了错误，在状态寄存器中置“ 帧错误” 标志。若没有错误，对全部数据位进行奇偶校验，无校验错时，把数据位从移位寄存器中送数据输入寄存器。若校验错，在状态寄存器中置奇偶错标志。
（7） 本帧信息全部接收完，把线路上出现的高电平作为空闲位。
（8） 当信号再次变为低时，开始进入下一帧的检测。
3. 异步通信的发送过程
发送端以“ 发送时钟” 和“ 波特率因子” 决定一位的时间长度。
（1） 当初始化后，或者没有信息需要发送时，发送端输出逻辑1 ，即空闲位，空闲位可以有任意数量。
（2） 当需要发送时，发送端首先输出逻辑0 ，作为起始位。
（3） 接着，发送端首先发送D0 位，直到各数据位发送完。
（4） 如果需要的话，发送端输出校验位。
（5） 最后，发送端输出停止位（逻辑1 ）。
（6） 如果没有信息需要发送时，发送端输出逻辑1 ，即空闲位，空闲位可以有任意数量。如果还有信息需要发送，转入第（2 ）步。
4. 对于以上发送、接收过程应注意以下几点
（1） 接收端总是在每个字符的头部（即起始位）进行一次重新定位，因此发送端可以在字符之间插入不等长的空闲位，不影响接收端的接收。
（2） 发送端的发送时钟和接收端的接收时钟，其频率允许有一定差异，当频率差异在一定范围内，不会引起接收端检测错位，能够正确接收。并且这种频率差异不会因多个字符的连续接收而造成误差累计（因为每个字符的开始（起始位）处接收方均重新定位）。只有当发送时钟和接收时钟频率差异太大，引起接收端采样错位，才造成接收错误。
（3） 起始位、校验位、停止位、空闲位的信号，由“ 发送移位寄存器” 自动插入。在接收方，“ 接收移位寄存器” 接收到一帧完整信息（起始、数据、校验、停止）后， 仅把数据的各位送至“ 数据输入寄存器” ，即CPU 从“ 数据输入寄存器” 中读得的信息，只是有效数字，不包含起始位、校验位、停止位信息。