单片机:UART、通信方式、数据传输方式、串口通信时序、串口通信参数

发布于:2025-09-06 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

一、UART

(一)概念

        1.UART概念:通用异步收发器,2个串口(一个用于ISP下载程序,另一个可以用来与主机通信)。

        2.有RXD,TXD两根通信线

        3.全双工、串行、异步

(二)通信方式

        1.单工:发送方和接收方固定,数据传输通过一根信号线,数据传输方向单一。

        2.半双工(对讲机,i2c):发送方和接收方不固定,但是单方不能在某一时刻发送和接收。数据传输方向是双向,但某一时刻是单向的。

        3.全双工(电话,UART,TCP聊天室):通信双方同一时刻既可以发送又可以接收,有两根信号线。

(三)串口(UART)数据传输的顺序:LSB优先原则(低位先发)

(四)数据传输方式

        1.串行:通过一根信号线传输数据,从低bit到高bit按序逐个发送

                优点:硬件成本低、实现简单,传输距离远(RS485差分,上千m传输)、抗干扰强

                缺点:传输速度慢

        2.并行:通过多根信号线,同时传输

                优点:传输速度快

                缺点:硬件成本高,实现复杂、传输距离近(理论30m以内)、抗干扰弱(存在信号偏移,电磁波干扰)

二、串口通信时序

(一)步骤

        1.串口通信时,空闲状态位高电平

        2.当由高电平-->低电平,表示发送了一个起始位,准备开始通信

        3.发送数据(通常是8bit,遵循LSB发送原则)

        4.在发送一个bit的奇偶校验位

        5.最后发送一个bit的停止位,代表一次串口通信结束

(二)校验

        1.奇偶校验(串口):无法检测偶数个bit出错

        2.累加和校验

        3.CRC校验

三、串口通信参数

(一)波特率(bps:bit per sencod):每秒传输bit的数量,常见:2400,4800,8600,115200

(二)数据位:8,串口传输通常8bit数据位传输

(三)停止位:1,1bit停止位

(四)校验位

        1.None,N,无校验

        2.Even,E,偶校验

        3.Odd,O,奇校验

四、同步、异步通信

(一)同步

        通信的双方有一根共享的时钟线来约定通信的频率(同步发送/接收数据)

(二)异步

        通信双方没有共享的时钟线,如UART:可以通过设置波特率来实现同步(发2400bps  收:2400bps)

(三)通过时钟线判断(UART:无时钟线,异步、SPI:SCLK时钟线、I2C:SCL时钟线)同步、异步?

五、串口寄存器配置

(一)串口控制寄存器(SCON/PCON)

        1.PCON寄存器中的bit6置0,代表通过SCON寄存器中的SM0和SM1两位指定串口工作方式

        2.将SCON寄存器中的bit6和bit7清0

        3.将SCON寄存器中的SM1 bit6置1,SM0 bit7清0,代表串口工作8位UART模式

        4.将SCON寄存器中REN bit4置1,代表允许串口接收数据

        5.SCON寄存器bit1 TI位,代表串口8位数据发送完毕硬件自动置1,但需要软件清0(查询)

        6.SCON寄存器bit0 RI位,代表串口8位数据接收完毕硬件自动置1,但需要软件清0(查询)

        7.PCON寄存器SMOD bit7位置1,代表波特率加倍

(二)串口的波特率发生器依赖于定时器1(Timer1)

(三)定时器寄存器相关配置

        1.将TMOD寄存器中的高四位清0(TMOD定时器模式选择寄存器:定时器1)

        2.将TMOD寄存器中的bit5置1,bit4清0,代表定时器1工作在8位自动重装载模式

        3.将定时器初值写入到TL1和TH1

        4.将TCON寄存器中的bit6置1,代表允许定时器1开始计数

(四)中断寄存器相关配置

        1.将IE寄存器中的bit7 EA位置1,代表CPU能够响应所有中断

        2.将IE寄存器中的bit4 ES1位置1,代表允许串口产生中断


网站公告

今日签到

点亮在社区的每一天
去签到