校内大赛单片机多媒体课件机电.pdfVIP

计算机与外界信息交换称为通信。

通信的基本方式可分为并行通信和串行通信：

并行通信是数据的各位同时发送或同时接收；

串行通信是数据的各位依次逐位发送或接收。

并行通信优点:传送速度快

缺点:不便长距离传送

串行通信优点:便于长距离传送

缺点:传送速度较慢

串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送

串行通信的格式及约定（如：同步方式、通讯速率、数

据块格式、信号电平……等）不同，形成了多种串行通

信的协议与接口标准。

常见的有：

☞通用异步收发器(UART)——本课程介绍的串口

☞通用串行总线（USB）

2

☞IC总线

☞CAN总线

☞SPI总线

☞RS-485，RS-232C，RS422A标准……等等

一、异步通信和同步通信

串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信。

1、异步通信

异步通信依靠起始位、停止位保持通信同步。

异步通信数据传送按帧传输，一帧数据包含起始位、数据位、

校验位和停止位。

异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活，

适用于数据的随机发送/接收，但因每个字节都要建立一次

同步，即每个字符都要额外附加两位，所以工作速度较低，

在单片机中主要采用异步通信方式。

2、同步通信

同步通信依靠同步字符保持通信同步。

同步通信是由1～2个同步字符和多字节数据位组成，同步字

符作为起始位以触发同步时钟开始发送或接收数据；多字节

数据之间不允许有空隙，每位占用的时间相等；空闲位需发

送同步字符。

同步通信传输速度较快，但要求有准确的时钟

来实现收发双方的严格同步，对硬件要求较高，适

用于成批数据传送。

二、串行通信波特率

波特率bps(bitpersecond)定义:每秒传输数据的位数。即：

1波特=1位/秒（1bps）

波特率的倒数即为每位传输所需的时间。

相互通信的甲乙双方必须具有相同的波特率，否则无

法成功地完成串行数据通信。

三、串行通信的制式

串行通信按照数据传送方向可分为三种制式：

1、单工制式（Simplex）

单工制式是指甲乙双方通信时只能单向传送数据，发送方

和接收方固定。

2、半双工制式（HalfDuplex）

半双工制式是指通信双方都具有发送器和，既可

发送也可接收，但不能同时接收和发送，发送时不能接收，

接收时不能发送。

3、全双工制式（FullDuplex）

全双工制式是指通信双方均设有发送器和，并且

信道划分为发送信道和接收信道，因此全双工制式可实现甲

乙双方同时发送和接收数据，发送时能接收，接收时也能发

送。

四、串行通信的校验

1、奇偶校验

2、累加和校验

累加和校验是指发送方将所发送的数据块求和，并

将“校验和”附加到数据块末尾。接收方接收数据

时也是先对数据块求和，将所得结果与发送方的

“校验和”进行比较，相符则无差错，否则即出现

了差错。“校验和”的加运算可用逻辑加，也可用

算术加。累加和校验的缺点是无法检验出字节位序

(或1、0位序不同)的错误。

3、循环冗余码校验（CyclicRedundancyCheck,简称

CRC）

循环冗余码校验的基本原理是将一个数据块看成一

个位数很长的二进制数，然后用一个特定的数去除

它，将余数作附在数据块后一起发送。接收

端收到该数据块和后，进行同样的运算来校

验传送是否出错。目前CRC已广泛用于数据和

数据通信中，并在国际上形成规范，已有不少现成

的CRC软件算法。

3、循环冗余码校验（CyclicRedundancyCheck,简称

CRC）

循环冗余码校验的基本原理是将一个数据块看成一

个位数很长的二进制数，然后用一个特定的数去除

它，将余数作附在数据块后一起发送。接收

端收到该数