有关单片机串口通信的原理性问题讲解

有关串口通信原理性问题的理解（附上字丑的学习笔记）

一、基本概念讲解：

1、串行：数据在一根线上上发送出去，需要采样数据，需要多个时钟周期
优点：占用硬件资源少；抗干扰能力干扰强；传输距离远；应用场合较多；
缺点：数据传输效率慢
2、并行：有几位数据，在几根线上发送出去，一个时钟周期可以完成一组数据的采样
优点：数据传输速率快
缺点：抗高频干扰能力弱；传输距离近；占用硬件资源多；

3、同步：即有CLK，通过时钟线上的采样点对数据信号进行采样
4、异步：无CLK，通过采集一段时间的数据，然后对此段的数据解包，还原成最初的数据。直接与之相关的就是速率波特率。
发送方按照一定的波特率对数据进行发送，然后接收方按照设定好的相对应的波特率接受数据一段时间，然后对这段时间的数据进行解包。这就是异步没有时钟信号的数据传输方法。

5、单工：只能发送或者接受数据
6、双工：既可以发送，又可以接受数据。
双工又分为半双工和全双工
半双工：在一条线上进行发送和接受数据，发送和接收数据不能同时进行
全双工：在两条线上分别发送和接收数据，可以同时进行。

二、引入串口通信

串口：单片机上经常见到UART（UART即异步全双工的缩写）
通过异步全双工，我们应该对串口有个大致的了解了吧，就是上面基本概念的组合起来
即没有时钟信号，是通过约定好的波特率进行采样
通过两条线分别实现发送和接收数据，也就是我们常见的 Tx Rx

三、串口通信的最小单元，码元

1、为什么要有码元？
因为异步的串口通信读取单bit数据的出错率比较高，所以我们将一组数据打包，构成了一个码元，这样出错率会比较低一些。
2、码元是怎么构成的？

起始	数据	校验	结束
1bit（低电平起始信号）	不限位数（不同情况下可以有不同的位数，不过一般是8bit或者9bit）	奇（统计1的个数是不是奇数个。1bit）/偶（统计1的个数是不是偶数个。1bit）/零（统计0的个数。1bit）/无（不进行校验，不占数据位）	高电平信号（位数不固定在0.5~2.5范围内，如果系统比较稳定，可以取位数少的如0.5，系统不太稳定取位数多的），确保数据同步

我们最常用的通信方式——8N1
8：8bit数据
N：无校验位
1：1bit终止信号
另外，附加上1bit的开始信号。

所以，8N1方式就是一次性发送10bit数据，以10bit数据为1码元

这里提到了波特率
波特率的表示是这样的——码元/s
所以：9600bps按照码元是10bit的话，就是每秒传输9600*10bit数据

本篇文章侧重理论性的东西，要想看具体的实例教程的话，推荐我的另外两篇文章，链接如下

STC15F2K60S2串口通信/波特率设置/通信初始化/发送（接收）一个数据教程
STC15F2K60S2单片机/DHT11/OLED12864/串口通信

四、附上学习笔记