单片机串行接口详解：异步同步通信与波特率

"本资源主要介绍了单片机的串行接口技术，包括串行通信的基本概念、接口结构、工作原理、控制寄存器、工作方式以及应用编程。详细讲解了同步和异步通信的区别，通信方向的分类，串行接口的任务，以及波特率的概念。此外，还提到了单片机串行口的结构和工作流程。" 在单片机系统中，串行接口是至关重要的组件，它使得数据能够在设备之间以串行方式传输。串行通信与并行通信相比，其最大优势在于只需要较少的信号线，降低了硬件成本，尽管传输速率相对较低。 串行通信分为同步通信和异步通信。异步通信通常用于简单系统，每个字符前有起始位，后有停止位，中间是数据位和可能的校验位，每端设备都有自己的时钟来控制数据的发送和接收。而同步通信则依赖于共同的时钟信号，允许连续传输数据块，因此传输效率更高，但需要更复杂的硬件支持。 通信方向分为单工、半双工和全双工。单工通信只能单向传输，半双工可以在两个方向上传输数据，但不能同时进行，全双工则支持双向同时传输，提供了最高的效率。 串行接口的主要任务包括数据格式化、串并转换、控制数据传输速率以及错误检测。通信协议是通信双方必须遵守的规则，确保数据的正确传输。 波特率是衡量串行通信速度的关键指标，表示单位时间内传输的码元符号个数，而比特率则表示有效位数。例如，若120字符/秒，每个字符10位，波特率为1200波特，比特率为960bps。 单片机的串行口通常包括多个控制寄存器，用于配置工作方式，如8051单片机的串行口有SCON（串行控制寄存器）等。这些寄存器可以设置串行口的工作模式，如方式0、方式1、方式2和方式3，分别对应不同类型的通信方式和波特率设定。 在实际应用中，通过编程可以实现串行通信的具体功能，如发送和接收数据、设置波特率、错误检查等。对于初学者来说，理解串行接口的工作原理和编程方法是掌握单片机应用的关键步骤。