嵌入式学习之51单片机——串口（UART）

一、Uart 串口通信：

1.    UART：通用异步收发器

2.    通信方式：

•         单工：两个主机之间通过一根数据线进行传输，发送方和接收方是固定的，数据在传输过程中方向保持单向性
•         半双工：两个主机之间通过一根数据线进行传输，通信的主机双方既可以作为发送方也可以作为接收方，数据的传输方向可以是双向的（同一时刻数据的传输方向单向的）
•         全双工：两个主机之间通过耳根数据线进行传输，通信的主机双方既可以作为发送方也可以作为接收方，数据的传输方向可以是双向的

单工：

半双工：

全双工：

3. 主机和从机的区别：

• 主机：主机拥有通信的绝对控制权，主机想何时通信就何时发起通信，给从机下发指令
• 从机：从机无法直接发起通信，完成主机下发的指令，并将结果上报给主机

4. Uart数据传输的顺序：

串口通信中，遵循LSB(低位)优先传输的原则

5.  串行和并行：

• 串行：传输数据时通过一根线实现，需要按照1个bit1个bit的次序先后传输（资源消耗小->1根线  传输速度慢）
• 并行：多个bit在多根数据线上同时进行传输(传输速度快   资源消耗大->需要占用多根数据线)

6. 串口通信时序

 起始位 +数据位(8bit ) + 校验位(奇偶校验) + 停止位

1. 空闲时数据线为高电平；
2. 发送发发送一个低电平表示起始位；
3. 发送的第一个比特是最低为(最右边);
4. 校验位分为奇校验，偶校验和无校验。奇校验是指确保数据位加上校验位中"1"，1的总数为奇数；偶校验是指确保数据位加上校验位中"1"，1的总数为偶数；
5. 为保证下一个字节发送前的起始位能够表现出来，校验位之后发送一个停止位1。

7. 波特率：每秒传输bit数量

8. 同步和异步：

•         串口通信通过波特率实现同步
•         I2C 通过时钟线实现同步

I2C

9.   TTL、RS232、RS485  电器属性    

• TTL: TTL电平  -> 高电平:5V 3.3V   低电平:0V
• RS232: 负逻辑  高电平：-3 - -15V 低电平： 3 - 15V
• RS485：差分信号  高电平 7 - 12V  低电平  -7 - -12V

二、Uart相关寄存器配置（串口初始化）：

1.SCON 串口控制寄存器：

（1）先将SCON寄存器中的Bit6和Bit7清零
（2）将SCON寄存器中的Bit6置1，代表串口工作在方式1（8位UART，波特率可变）-> Timer1 (8位自动重装模式)
（3）将SCON寄存器中的Bit4置1，允许串口接收数据
（4）检测SCON寄存器中的bit1为1还是0

• 1：数据发送完毕，可以向SBUF赋值；
• 0：数据未发送完毕

2. PCON 电源控制寄存器：

（1）将PCON寄存器中的Bit6清0，代表可以通过SCON寄存器中的Bit7和Bit6指定串口工作方式
（2）将PCON寄存器中的Bit7置1，波特率加倍

3.TMOD、TCON  定时器模式选择、定时器控制寄存器

（1）将TMOD寄存器中的高4位清0
（2）将TMOD寄存器中的bit5置1，代表定时器工作在8位自动重装模式
（3）为定时器赋初值（TL0 TH0）
（4）将TCON寄存器中的bit6置1，允许定时器开始计数

三、数据收发