80C51串行通信方式详解：从同步到异步

"本文主要介绍了串行通信的工作方式，特别是80C51单片机中的串行工作方式0，以及串行通信的基本概念，包括异步通信和同步通信、波特率、通信制式和校验方法。" 串行通信是计算机和其他设备之间常用的数据传输方式，尤其适用于长距离传输。80C51单片机支持四种串行工作方式，这些方式由串行控制寄存器SCON中的SM0和SM1位来设定。在工作方式0中，它作为一个同步移位寄存器，利用RXD（P3.0）进行数据的输入/输出，并通过TXD（P3.1）端输出移位脉冲。数据传输以8位为一帧，没有起始位和停止位，数据的低位先发送或接收，高位后跟。这种方式允许串行数据转换为并行数据，提高了数据处理的效率。 串行通信分为异步通信和同步通信两种类型。异步通信是常见的通信方式，适合于随机的数据发送和接收，其特点是每帧数据包含起始位、数据位、校验位和停止位。起始位标志着数据传输的开始，而停止位表示数据传输的结束，通常为1位，有时也可以是1.5位或2位。这种方式对硬件要求较低，但因为需要额外的同步信号，传输速度相对较慢。 同步通信则依赖于精确的时钟同步，可以实现较高的数据传输速率，适合批量数据的传输。数据以连续的字节流形式传输，每个字节之间没有空隙，通过同步字符来确保双方的同步。然而，这种方式需要更复杂的硬件支持。 波特率是衡量串行通信速度的重要指标，定义为每秒钟传输的位数。通信双方必须有相同的波特率才能正确地接收和发送数据。此外，串行通信还可以根据数据传输的方向分为单工、半双工和全双工三种制式。单工制式仅允许单向通信，半双工则可以在同一通道上进行双向通信，但不能同时发送和接收，而全双工则允许同时进行双向传输。 串行通信还涉及到校验机制，如奇偶校验，用于检测数据传输过程中的错误。奇偶校验是在数据位后面添加一位，使得数据位和校验位的1的个数为奇数或偶数，接收端通过校验位来判断数据是否在传输过程中发生错误。 串行通信在多种应用场景中都有广泛的应用，特别是在需要长距离传输或者对硬件成本有要求的情况下。理解不同工作方式、通信方式、波特率、制式和校验机制对于有效地设计和实现串行通信系统至关重要。