串行通信的初步认识

串行通信的初步认识通信根据基本类型可以分为并行通信和串行通信。并行通信时数据的各个位同时传送，可以实现字节为单位通信，但是由于通信线多占用资源多，成本高。比如我们前边用到的P0=0xfe;一次给P0的8个IO口分别赋值，同时进行信号输出，类似于有8个车道同时可以过去8辆车一样，这种形式就是并行的，我们习惯上还称P0、P1、P2和P3为51单片机的4组并行总线。

而串行通信，就犹如一条车道，一次只能一辆车过去，假如一个0xfe这样一个字节的数据要传输过去的话，假如低位在前高位在后，那发送方式就是0-1-1-1-1-1-1-1-1，一位一位的发送出去的，要发送8次才能发送完一个字节。

在我们的STC89C52上，有两个引脚，是特地用来做UART串口通信的，一个是P3.0一个是P3.1，还分别有另外的名字叫做RXD和TXD，这两个引脚是特地用来进行UART通信的，假如我们两个单片机进行UART串口通信的话，那基本的演示图如图1所示。

图1单片机之间UART通信示意图

图中，GND表示单片机系统电源的参考地，TXD是串行发送引脚，RXD是串行接收引脚。两个单片机之间要通信，首先电源基准得一样，所以我们要把两个单片机的GND相互连起来，然后单片机1的TXD引脚接到单片机2的RXD引脚上，即此路为单片机1发送而单片机2接收的通道，单片机1的RXD引脚接到单片机2的TXD引脚上，即此路为单片机2发送而单片机2接收的通道。这个示意图就体现了两个单片机各自收发信息的过程。

当单片机1想给单片机2发送数据时，比如发送一个0xE4这个数据，用二进制形式表示就是0b11100100，在UART通信过程中，是低位先发，高位后发的原则，那么就让TXD首先拉低电平，持续一段时间，发送一位0，然后连续拉低，再持续一段时间，又发送了一位0，然后拉高电平，持续一段时间，发了一位1始终到把8位二进制数字0b11100100全部发送完毕。这里就牵扯到了一个问题，就是持续的这“一段时间”究竟是多久？从这里引入我们通信中的另外重要概念——波特率，也叫做比特率。

波特率就是发送一位二进制数据的速率，习惯上用baud表示，即我们发送一位数据的持续时间=1/baud。在通信之前，单片机1和单片机2首先都要明确的商定好他们之间的通信波特率，必需保持全都，收发双方才能正常实现通信，这一点大家肯定要记清晰。

商定好速度后，我们还要考虑其次个问题，数据什么时候是起始，什么时候是结束呢？不管是提前接收还是延迟接收，数据都会接收错误。在UART串行通信的时候，一个字节是8位，规定当没有通信信号发生时，通信线路保持高电平，当要发送数据之前，先发一位0表示起始位，然后发送8位数据位，数据位是先低后高的挨次，数据位发完后再发一位1表示停止位。这样原来要发送一个字节8位数据，而实际上我们一共发送了10位，多出来的两位其中一位起始位，一位停止位。而接收方呢，原本始终保持的高电平，一旦检测到来了一位低电平，那就知道了要开头预备接收数据了，接收到8位数据位后，然后检测到停止位，再预备下一个数据的接收了。我们图示看一下，如图2所示。

图2串口数据发送示意图

像我们的图2串口数据发送示意图，实际上是一个时域示意图，就是信号随着时间变化的对应关系。比如在单片机的发送引脚