如何理解單片機是什么，全雙工串行通信接口怎么理解

單片機是在單個芯片中整合了計算機的大部分功能和資源，所以我們可以把它理解成一臺性能很弱的計算機，與常見普通的電腦或者手機比起來，單片機的運算速度大概是它們的百分之一，存儲空間是它們的百萬分之一，所以單片機比較便宜，很廉價就可以買到，單片機適合實現電子產品的簡單編程控制。

51單片機有一個可編程的全雙工的異步串行通訊接口，具有通用的異步收發器的全部功能，異步串行通訊接口叫UART，指的是通用的一個異步收發器，它具有通用的異步收發器的功能，也不僅僅指具備這一個功能，同時也能夠作為同步的移位寄存器來使用。

單片機的全雙工的異步串行通信接口，它有四種工作方式，其中方式0就可以作為同步的移位寄存器來使用，要想用單片機來做串行通信進行數據的發送和接收，那就要使用它的串行通信接口，通信接口是設備和設備之間或者設備和主機之間串行通信，必然需要用到引腳，51單片機在做串行通信的時候用到的兩個引腳就是P3.0和P3.1，做通訊的時候一般還會用到GND，三根線就可以全雙工的串行通信，全雙工的異步串行通信接口，在發送的時候可以接收，在接收的時候也能夠進行發送，而且它是異步的通信，不是同步。

異步是指在做異步串行通信的時候實際上它的數據的發送是以字符幀為單位來進行發送的，一幀格式當中會包括幾個東西，起始位，數據位停止位，奇偶校驗位，這些構成一個幀格式，在每一幀數據和每一幀數據之間的時間間隔是任意的，每一幀數據里面數據位一幀包括十個位的異步串口通信，位和位之間的時間間隔是嚴格的按照波特率來規定的，比如波特率是4800，在傳輸這個一幀數據的時候，每一個位和另外一個位之間的時間間隔要按照這個波特率來配置，收發雙方才能夠知道如何去識別數據，硬件上做串行通信使用的是P3.03.1和GND這三根線，在這個功能上是一個全雙工的串行口。

異步通信包括數據起始位，停止位，奇偶校驗位，這些位分別的位置在一幀格式當中，發送數據的時候每一幀數據傳輸都必須按照這個幀格式來進行傳輸，起始位和停止位是使用單片機內部的串行通信接口的話，實際上這個是由硬件來幫加的，不需要我們來管，要收發雙方如何知道這根線上開始有數據來傳輸了，也就是這跟數據開始傳輸了，TSD或者SD這根線上地之間在空閑的時候是沒有數據傳輸的，它是高電平，要想建立一次通信首先把這根線拉成低電平，就是發送方把這個線拉出來低電平就代表要發送一幀數據了，接收方也一直在監控著這根信號線，就能夠知道有數據要發送了，就可以按照約定的波特率來進行收發數據。

當發送到停止位的時候，單片機就認為是一幀數據發送完了，可以再去接收另外的幀數據，停止位讓總線處于空閑狀態，就可以發起另外一次的通信，傳輸的波特率常用的就是那些，現在的波特率還可以做得更高，這個決定了選擇的芯片里面串行通信它的速度可以達到多高，還有就是時鐘晶振是多高，波特率是收發雙方首先要約定好當前的通信波特率是多少，然后要配置串行口來產生一個波特率，波特率是首先要約定好的，比如用工作方式一的時候，是借助單片機的定時計數器來產生波特率，并不是直接來生成一個波特率然后再去做通信，事先確定波特率然后再來根據設定的波特率來讓串行通信接口來產生這個波特率，從而使收發雙方按照這個約定的波特率來進行通信。

剛開始做初始通信的時候要有一個基本的通信約定，在基本的通信約定建立起來之后，已經建立通信收發雙方可以傳輸一個字節或者一幀數據了，數據代表一些命令還是一些參數，還要做一些上位的軟件層的一些通信協議，或者叫應用層的一些通信協議的約定，通信協議實際上軟件層來講應該分成兩種，一個是基本的通信約定，比如一般在做串行通信的時候，用單片機來和計算機進行通信，在計算機開始調試的時候是借助串行口的調試助手，要首先選擇波特率，然后選擇起始位停止位以及校驗位都是什么樣子的，要收發雙方遵循統一的標準，或者說統一的約定，收發雙方的數據通路就建立好了，收發數據就可以進行。

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審核編輯：湯梓紅

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