51单片机系列--串口通讯

串行通信和并行通信

串行通信和并行通信都是一种通信传输方式，都适用于计算机与计算机、计算机与单片机之间的数据通信，在传输中存在相互转换的关系。但是两者在使用上还是有着不同的:

1. 一次传输的传输量不同
   并行通信传送八路信号，一次并行传送传送完整的一个字节信息。串行通信在一个方向上只能传送一路信号，一次只能传送一个二进制位，传送一个字节信息时，只能一位一位地依次传送。
2. 传输速度不同
   串行的传输速度慢，但是对线路的要求低一些。 并行的对线路的要求高，但是速度快。
3. 传输距离不同
   串行线路仅使用一对信号线，线路成本低并且抗干扰能力强，因此可以用在长距离通讯上；而并行线路使用多对信号线（还不包括额外的控制线路），线路成本高并且抗干扰能力差，因此对通讯距离有非常严格的限制。
   
   并行通信图
   
   串行通信图

同步通信与异步通信

串行通信分为同步通信与异步通信，区别：

1. 同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致，发送端发送连续的比特流；异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步，发送端发送完一个字节后，可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。
2. 同步通信效率高，异步通信效率较低。
3. 同步通信较复杂，双方时钟的允许误差较小；异步通信简单，双方时钟可允许一定误差。
4. 同步通信可用于点对多点，异步通信只适用于点对点。

通俗点说，就是同步是终端A告诉终端B后，等到终端B跑过来后两个终端小伙伴一起搞事情；异步是终端A告诉终端B后，终端A就直接跑去干活了。

电平标准

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）

常用通信接口

传输方向

1. 全双工：通信双方可以在同一时刻互相传输数据
2. 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
3. 单工：通信只能有一方发送到另一方，不能反向传输	
4. 异步：通信双方各自约定通信速率
5. 同步：通信双方靠一根时钟线来约定通信速率
6. 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）

知识点细分

**波特率：**单片机或计算机在串口通信时的速率。其大小为每秒传输二进制数的位数，单位为：bps。比如：每秒传输255帧数据，一帧数据是十个二进制数，则传输速率就是255x10=2550(bps)。两个终端之间进行串口通信，波特率要一致才能进行。
比特率是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是：位／秒（bps）。如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位)，这时的比特率为：10位×240个/秒 = 2400 bps