汇编语言串口通信原理与应用：实现数据传输，拓展单片机功能

# 1. 汇编语言串口通信基础

串口通信是一种广泛应用于嵌入式系统和计算机之间的异步数据传输技术。汇编语言作为一种低级编程语言，可以提供对硬件的直接访问，因此在串口通信编程中具有优势。

本节将介绍汇编语言串口通信的基础知识，包括串口通信的原理、硬件结构、数据格式和传输协议。通过理解这些基础，读者可以为后续的串口通信编程打下坚实的基础。

# 2. 汇编语言串口通信编程技巧

汇编语言串口通信编程技巧是串口通信的基础，掌握这些技巧对于编写高效可靠的串口通信程序至关重要。本节将深入探讨串口通信的初始化、配置、数据收发和错误处理。

### 2.1 串口通信的初始化和配置

串口通信的初始化和配置是串口通信的第一步，它决定了串口通信的速率、数据格式和控制方式。

#### 2.1.1 波特率、数据位、停止位和校验位的设置

波特率、数据位、停止位和校验位是串口通信的基本参数，它们决定了串口通信的速率、数据格式和错误检测能力。

- **波特率：**波特率表示每秒传输的比特数，单位为波特（Baud），常见的波特率有 9600、115200、921600 等。
- **数据位：**数据位表示每个字符传输的比特数，常见的取值为 5、6、7、8，其中 8 位数据位是最常用的。
- **停止位：**停止位表示字符传输结束后的停止比特数，常见的取值为 1、1.5、2，其中 1 位停止位是最常用的。
- **校验位：**校验位用于检测数据传输中的错误，常见的校验位类型有奇校验、偶校验和无校验，其中无校验是最常用的。

#### 2.1.2 中断和DMA的配置

中断和DMA（直接存储器访问）是提高串口通信效率的两种技术。

- **中断：**中断是一种硬件机制，当串口通信发生特定事件（例如数据接收或发送完成）时，会触发中断请求，从而使 CPU 暂停当前任务并执行中断服务程序。
- **DMA：**DMA是一种硬件机制，允许串口通信控制器直接访问内存，从而避免了 CPU 的频繁参与，提高了数据传输效率。

### 2.2 串口通信的数据收发

串口通信的数据收发是串口通信的核心功能，它涉及数据的读写操作、缓冲区管理和数据流控制。

#### 2.2.1 数据的读写操作

数据的读写操作是串口通信的基本操作，它包括从串口读取数据和向串口写入数据。

- **读取数据：**从串口读取数据时，需要使用特定的指令，例如 INB（输入一个字节）或 INW（输入一个字）。
- **写入数据：**向串口写入数据时，需要使用特定的指令，例如 OUTB（输出一个字节）或 OUTW（输出一个字）。

#### 2.2.2 缓冲区管理和数据流控制

缓冲区管理和数据流控制是确保串口通信可靠高效的关键技术。

- **缓冲区管理：**缓冲区是用于存储串口通信数据的内存区域，它可以防止数据丢失和溢出。
- **数据流控制：**数据流控制是指控制串口通信数据传输速率的技术，它可以防止发送方发送数据过快而导致接收方来不及接收。

### 2.3 串口通信的错误处理

串口通信中可能发生各种错误，因此需要采取适当的错误处理机制来保证通信的可靠性。

#### 2.3.1 常见错误类型和原因

串口通信中常见的错误类型包括：

- **数据传输错误：**数据传输错误是指在数据传输过程中发生的比特错误，它可能是由于噪声、干扰或硬件故障造成的。
- **超时错误：**超时错误是指在指定的时间内没有收到或发送数据，它可能是由于数据流控制问题或硬件故障造成的。
- **中断处理异常：**中断处理异常是指在中断服务程序执行过程中发生的错误，它可能是由于程序错误或硬件故障造成的。

#### 2.3.2 错误处理机制和恢复策略

串口通信的错误处理机制包括：

- **错误检测：**使用校验位或其他技术检测数据传输错误。
- **超时处理：**设置超时计时器，当超时发生时采取适当的措施。
- **中断处理：**在中断服务程序中处理中断异常。
- **恢复策略：**在发生错误时采取适当的恢复策略，例如重传数据或重新初始化串口。

# 3.1 串口通信与单片机外设的交互

#### 3.1.1 与显示器、键盘和存储器的通信

串口通信可用于与单片机的外围设备进行交互，例如显示器、键