51单片机串行接口通信(Serial Communication)技术是一种基于串行传输方式进行数据交换的通信技术。在单片机系统中,串行接口(通常是UART)被广泛用于与其他设备(如传感器、显示器、其他单片机、PC等)进行数据传输。
1. 串行通信概述
串行通信是将数据按位顺序通过一对数据线(TXD:发送,RXD:接收)进行传输的方式。相比并行通信,串行通信只需少量线缆,适用于长距离传输。串行通信的传输方式有两种:同步通信和异步通信。
1.同步通信:数据传输时,发送端和接收端通过一个时钟信号同步数据传输。
2.异步通信:没有时钟信号,数据的传输依赖于发送端和接收端约定的波特率、数据位、停止位等协议。
在51单片机中,串口通信通常采用异步串行通信,常见于PC机、传感器、智能设备的连接。
2. 51单片机串行接口
51单片机的串行接口是通过内部的UART(通用异步收发传输器)模块实现的。UART模块包含两个主要部分:发送(TXD)和接收(RXD)。通过这两个引脚,51单片机能够实现与外部设备的串行数据传输。
3. UART通信原理
UART通信的基本数据帧格式如下:
3.起始位(Start bit):1位,数据传输开始时由低电平(0)标识。
4.数据位(Data bits):一般为8位,表示传输的数据内容。
5.校验位(Parity bit):可选,用于检测数据是否错误。
6.停止位(Stop bit):1位或2位,数据传输结束时标识传输完成。
通信流程:
7.发送方:将数据按位发送,起始位先发送,接着是数据位(一般为8位),如果使用校验位,则发送校验位,最后是停止位。
8.接收方:接收数据时通过检测起始位来同步接收数据,然后接收数据位。若启用了校验位,接收方还会对数据进行校验。停止位标志着数据帧的结束。
4. 串口通信的参数设置
51单片机通过其串行口控制寄存器(SFR)配置串口通信的参数。常用的参数设置包括:
9.波特