51单片机—串口

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。
51单片机内部自带UART(通用异步收发器),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和RXD要交叉连接
·当只需要单向的数据传输时,,可以直接一根通信线
·当电平标准不一样时,需要加电平转换芯片
51单片机—串口_第1张图片

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 规定的电压与数据的对应关系,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

51单片机—串口_第2张图片
此外还有:CAN、USB等
SCLK、SCL:时钟线
·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(遥控器)
·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线来约定通信速率

·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,使住户可以相互交流)

串口参数及时序图

·波特率:串口通信的速率(发送和接收个数据位的间隔时间)
·检验位:用于数据验证(奇校验、偶校验)
·停止位:用于数据帧间隔
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9位数据格式比8位数据格式多一位检验位(RBS/TBS)
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·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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