單片機(jī)串行通信基礎(chǔ)理論

學(xué)單片機(jī)的動(dòng)力是什么，學(xué)單片機(jī)來做什么，需要多長時(shí)間把它學(xué)會(huì)。

做什么事情沒有動(dòng)力都堅(jiān)持不了多久，端正的學(xué)習(xí)心態(tài)，單片機(jī)學(xué)習(xí)過程是孤獨(dú)寂寞的、枯燥乏味的過程，知識(shí)獲取沒有捷徑，只有循序漸進(jìn)，腳踏實(shí)地，一步一腳印踩出來，才能學(xué)到真功夫，學(xué)單片機(jī)其次還需要多動(dòng)腦勤動(dòng)手，單片機(jī)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是一門很注重實(shí)踐動(dòng)手操作的技術(shù)學(xué)科，不動(dòng)手實(shí)戰(zhàn)是很難學(xué)會(huì)單片機(jī)的，還有就是一定要虛心交流，在單片機(jī)學(xué)習(xí)過程中每個(gè)人都會(huì)遇到無數(shù)當(dāng)下解決不了的問題，這個(gè)時(shí)候你需要向經(jīng)驗(yàn)豐富的過來人虛心求教，比起一味的自己埋頭摸索會(huì)少走很多彎路，節(jié)約很多時(shí)間。

單片機(jī)串行通信基礎(chǔ)理論，收發(fā)雙方波特率是一致的，這樣收發(fā)雙方能夠解析同一個(gè)數(shù)據(jù)，比如八個(gè)數(shù)據(jù)位約定好按照4800的波特率來發(fā)，也就是說發(fā)送這一幀數(shù)據(jù)的時(shí)候是按照4800的波特率來發(fā)，接收的時(shí)候也按照4800波特率來接，才能夠相互之間識(shí)別到發(fā)送的是什么數(shù)據(jù)，接收和發(fā)送的是一個(gè)數(shù)據(jù)，所以在做通訊的時(shí)候，首先需要配置的就是配置波特率，同時(shí)還要配置數(shù)據(jù)位，是一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位的幀格式里面是八位數(shù)據(jù)位還是七位數(shù)據(jù)位，或者其它的數(shù)據(jù)位也是需要配置的，另外一個(gè)還需要約定的就是停止位，停止為一般都是一，發(fā)送完這一幀數(shù)據(jù)想再發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，先增加一個(gè)起始位，然后是的數(shù)據(jù)位，這兩幀數(shù)據(jù)之間的時(shí)間間隔是任意的，發(fā)送完這一幀，再發(fā)送另外一幀數(shù)據(jù)的時(shí)候時(shí)間間隔是不要求的，這個(gè)叫做異步。

發(fā)送這一幀數(shù)據(jù)當(dāng)中的每一位之間的時(shí)間是有嚴(yán)格要求的，比如4800的波特率里面每一位是要同步的，里面發(fā)送這一幀數(shù)據(jù)當(dāng)中的每一個(gè)位之間的時(shí)間間隔必須是1/4800，收發(fā)雙方才不會(huì)出錯(cuò)，但是這兩幀數(shù)據(jù)之間沒有一個(gè)時(shí)間的要求，發(fā)送完這一幀可以間隔很長時(shí)間再去發(fā)送下一幀的數(shù)據(jù)，在發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)的時(shí)候首先發(fā)的是70位，能夠監(jiān)控到總線，知道要發(fā)送數(shù)據(jù)了，就按照約定的波特率去收數(shù)據(jù)，能夠得到一個(gè)正確的結(jié)果，異步是指兩幀數(shù)據(jù)之間的時(shí)間是任意的，沒有一個(gè)要求，但是這一幀數(shù)據(jù)當(dāng)中的數(shù)據(jù)傳送的時(shí)候是有要求的，并不是任意的，就這一幀數(shù)據(jù)當(dāng)中每一位和每一位之間的時(shí)間，傳送完這一位在傳輸下一位，時(shí)間是有要求的按照波特率來傳，一秒鐘傳輸4800，每一位之間的時(shí)間間隔就是四千八百分之一秒，時(shí)間是必須要一致的，收發(fā)雙方才能夠識(shí)別到。

除了傳輸?shù)牟ㄌ芈手膺€要有軟件層的協(xié)議，協(xié)議實(shí)際上已經(jīng)是一個(gè)幀格式的協(xié)議，在做串行通訊的時(shí)候需要設(shè)兩個(gè)協(xié)議，一個(gè)是幀格式的協(xié)議，也就是波特率是多少，需要做具體通信的時(shí)候，還需要做軟件層、應(yīng)用層的協(xié)議，一個(gè)主機(jī)多個(gè)從機(jī)的時(shí)候，數(shù)據(jù)到底代表什么含義，是應(yīng)用層的軟件協(xié)議，要有所區(qū)分，想做通信要首先規(guī)定好這一幀數(shù)據(jù)怎么傳，接下來有了能夠傳出這一幀一幀的數(shù)據(jù)之后，由這些幀數(shù)據(jù)可以打成一個(gè)數(shù)據(jù)包，構(gòu)成一個(gè)軟件層的應(yīng)用協(xié)議來具體約定，比如第一個(gè)代表地址，第二個(gè)代表命令或者數(shù)據(jù)，有一個(gè)軟件層的約定協(xié)議，但是協(xié)議是建立在幀的協(xié)議的基礎(chǔ)上，實(shí)際上硬件的電路是非常簡單的芯片，只需要幾個(gè)簡單的電容就可以完成TTL電平轉(zhuǎn)換成232電平，借助電平轉(zhuǎn)換芯片，可以把信號(hào)轉(zhuǎn)成232電平，通過線連接到計(jì)算機(jī)一端，因?yàn)橛?jì)算機(jī)本身就是在232的接口。

單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的232接口進(jìn)行通信的時(shí)候，筆記本電腦沒有232接口，單片機(jī)端可以有轉(zhuǎn)成USB信號(hào)，轉(zhuǎn)成USB信號(hào)之后再和它進(jìn)行通信，比如說有專門的USB轉(zhuǎn)換器件，經(jīng)常用單片機(jī)用串行口來下載程序的時(shí)候，就會(huì)用一個(gè)USB的下載器，電平轉(zhuǎn)換芯片，它可以把的USB的信號(hào)轉(zhuǎn)成的異步串口通訊信號(hào)從而來做通信，才能夠把用計(jì)算機(jī)的USB口把程序通過單片機(jī)的串口下到單片機(jī)里面去，USB轉(zhuǎn)uart的接口芯片，或者是USB轉(zhuǎn)USB的接口芯片。

單片機(jī)和單片機(jī)之間要想做稍微距離遠(yuǎn)點(diǎn)的東西，比如說做到十米的左右的距離通信，TTL電平大概只能做到一米左右，電平就衰減的差不多了，要想做十幾米的通信可以借助于232，增加一個(gè)232電平轉(zhuǎn)換器件，單片機(jī)轉(zhuǎn)成232，再轉(zhuǎn)成單片機(jī)的異步串口通信，兩個(gè)單片機(jī)就可以借助于232來進(jìn)行通信了，距離就可以做到15米，但是具體的軟件編程還是單片機(jī)的串行口的編程，只不過硬件層用了一個(gè)電平轉(zhuǎn)換芯片，把TTL電平或者怎么電平轉(zhuǎn)成了232電平，因?yàn)殡娖?3V到-15V，3V到15V之間來表示。

在工業(yè)上用的時(shí)候，經(jīng)常傳輸距離要達(dá)幾公里，可以借助于485，要想實(shí)現(xiàn)485的東西可以用單片機(jī)這邊用一個(gè)電平轉(zhuǎn)換芯片，另一邊無論是計(jì)算機(jī)還是單片機(jī)，它也沒有接口，可以用過485芯片，就可以通過單片機(jī)轉(zhuǎn)成485信號(hào)，然后兩個(gè)485之間做連接，也可以用485再轉(zhuǎn)成的TCL，或者是485轉(zhuǎn)成232就可以了，單片機(jī)是有232接口或者是USB可以轉(zhuǎn)成485信號(hào)，然后它倆之間就可以借助硬件層來做通信，但是對(duì)于軟件編程實(shí)際上最終使用了單片機(jī)這一端，還是使用了單片機(jī)的串行通信，所以無論是使用的232還是使用了485，實(shí)際上都是使用單片機(jī)的內(nèi)部的串行口，只不過的硬件要借助電平轉(zhuǎn)換芯片，把它的電氣特性轉(zhuǎn)換成485的電氣特性，或者是232的電氣特性。

軟件層實(shí)際上都是異步串口通信，都是用到單片機(jī)的串行口，單片機(jī)的串口是異步串口通信的通信的制式，主要有單工、全雙工和半雙工，485就是半雙工，想用查分來做全雙工傳輸就可以用422芯片，它是全雙工的通信，剛才提到的232通信實(shí)際上只能實(shí)現(xiàn)短距離的通信，也就是15米以內(nèi)的通信，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)主機(jī)對(duì)多個(gè)從機(jī)的通訊，232是沒辦法解決的，可以借助485，因?yàn)樗且环N總線型的網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)多層的通信，很多設(shè)備都是配備485的接口，但是無論是哪種接口，最終使用單片機(jī)這邊都是使用它的內(nèi)部的異步串口通信接口。

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審核編輯：湯梓紅