单片机串行通信基础理论

学单片机的动力是什么，学单片机来做什么，需要多长时间把它学会。

做什么事情没有动力都坚持不了多久，端正的学习心态，单片机学习过程是孤独寂寞的、枯燥乏味的过程，知识获取没有捷径，只有循序渐进，脚踏实地，一步一脚印踩出来，才能学到真功夫，学单片机其次还需要多动脑勤动手，单片机具有很强的实践性，是一门很注重实践动手操作的技术学科，不动手实战是很难学会单片机的，还有就是一定要虚心交流，在单片机学习过程中每个人都会遇到无数当下解决不了的问题，这个时候你需要向经验丰富的过来人虚心求教，比起一味的自己埋头摸索会少走很多弯路，节约很多时间。

单片机串行通信基础理论，收发双方波特率是一致的，这样收发双方能够解析同一个数据，比如八个数据位约定好按照4800的波特率来发，也就是说发送这一帧数据的时候是按照4800的波特率来发，接收的时候也按照4800波特率来接，才能够相互之间识别到发送的是什么数据，接收和发送的是一个数据，所以在做通讯的时候，首先需要配置的就是配置波特率，同时还要配置数据位，是一次传输的数据位的帧格式里面是八位数据位还是七位数据位，或者其它的数据位也是需要配置的，另外一个还需要约定的就是停止位，停止为一般都是一，发送完这一帧数据想再发送一帧数据，先增加一个起始位，然后是的数据位，这两帧数据之间的时间间隔是任意的，发送完这一帧，再发送另外一帧数据的时候时间间隔是不要求的，这个叫做异步。

发送这一帧数据当中的每一位之间的时间是有严格要求的，比如4800的波特率里面每一位是要同步的，里面发送这一帧数据当中的每一个位之间的时间间隔必须是1/4800，收发双方才不会出错，但是这两帧数据之间没有一个时间的要求，发送完这一帧可以间隔很长时间再去发送下一帧的数据，在发送下一帧数据的时候首先发的是70位，能够监控到总线，知道要发送数据了，就按照约定的波特率去收数据，能够得到一个正确的结果，异步是指两帧数据之间的时间是任意的，没有一个要求，但是这一帧数据当中的数据传送的时候是有要求的，并不是任意的，就这一帧数据当中每一位和每一位之间的时间，传送完这一位在传输下一位，时间是有要求的按照波特率来传，一秒钟传输4800，每一位之间的时间间隔就是四千八百分之一秒，时间是必须要一致的，收发双方才能够识别到。

除了传输的波特率之外还要有软件层的协议，协议实际上已经是一个帧格式的协议，在做串行通讯的时候需要设两个协议，一个是帧格式的协议，也就是波特率是多少，需要做具体通信的时候，还需要做软件层、应用层的协议，一个主机多个从机的时候，数据到底代表什么含义，是应用层的软件协议，要有所区分，想做通信要首先规定好这一帧数据怎么传，接下来有了能够传出这一帧一帧的数据之后，由这些帧数据可以打成一个数据包，构成一个软件层的应用协议来具体约定，比如第一个代表地址，第二个代表命令或者数据，有一个软件层的约定协议，但是协议是建立在帧的协议的基础上，实际上硬件的电路是非常简单的芯片，只需要几个简单的电容就可以完成TTL电平转换成232电平，借助电平转换芯片，可以把信号转成232电平，通过线连接到计算机一端，因为计算机本身就是在232的接口。

单片机和计算机之间的232接口进行通信的时候，笔记本电脑没有232接口，单片机端可以有转成USB信号，转成USB信号之后再和它进行通信，比如说有专门的USB转换器件，经常用单片机用串行口来下载程序的时候，就会用一个USB的下载器，电平转换芯片，它可以把的USB的信号转成的异步串口通讯信号从而来做通信，才能够把用计算机的USB口把程序通过单片机的串口下到单片机里面去，USB转uart的接口芯片，或者是USB转USB的接口芯片。

单片机和单片机之间要想做稍微距离远点的东西，比如说做到十米的左右的距离通信，TTL电平大概只能做到一米左右，电平就衰减的差不多了，要想做十几米的通信可以借助于232，增加一个232电平转换器件，单片机转成232，再转成单片机的异步串口通信，两个单片机就可以借助于232来进行通信了，距离就可以做到15米，但是具体的软件编程还是单片机的串行口的编程，只不过硬件层用了一个电平转换芯片，把TTL电平或者怎么电平转成了232电平，因为电平-3V到-15V，3V到15V之间来表示。

在工业上用的时候，经常传输距离要达几公里，可以借助于485，要想实现485的东西可以用单片机这边用一个电平转换芯片，另一边无论是计算机还是单片机，它也没有接口，可以用过485芯片，就可以通过单片机转成485信号，然后两个485之间做连接，也可以用485再转成的TCL，或者是485转成232就可以了，单片机是有232接口或者是USB可以转成485信号，然后它俩之间就可以借助硬件层来做通信，但是对于软件编程实际上最终使用了单片机这一端，还是使用了单片机的串行通信，所以无论是使用的232还是使用了485，实际上都是使用单片机的内部的串行口，只不过的硬件要借助电平转换芯片，把它的电气特性转换成485的电气特性，或者是232的电气特性。

软件层实际上都是异步串口通信，都是用到单片机的串行口，单片机的串口是异步串口通信的通信的制式，主要有单工、全双工和半双工，485就是半双工，想用查分来做全双工传输就可以用422芯片，它是全双工的通信，刚才提到的232通信实际上只能实现短距离的通信，也就是15米以内的通信，要实现一个主机对多个从机的通讯，232是没办法解决的，可以借助485，因为它是一种总线型的网络，可以实现多层的通信，很多设备都是配备485的接口，但是无论是哪种接口，最终使用单片机这边都是使用它的内部的异步串口通信接口。

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审核编辑：汤梓红