串行通信方式对比与异步通信解析

"本文主要介绍了串行口四种工作方式的比较以及串行通信的基本概念，包括异步通信、同步通信、波特率、帧格式和串行通信的制式。" 在串行通信中，四种工作方式是单片机中串行口的重要工作模式，它们在帧格式和波特率上有显著区别。工作方式0的特点是8位数据位，没有起始位和停止位，波特率固定，每个机器周期传送一位数据。这种方式简单且效率较低，适合基本的低速通信。 工作方式1增加了起始位和停止位，使得帧格式变为10位，波特率不固定，取决于定时器T1的溢出率和SMOD位的状态。这种方式允许更灵活的波特率设置，适应不同速率的需求。 工作方式2和3的帧格式类似，都是11位，包括1位起始位、9位数据位和1位停止位。但方式2的波特率是固定的，计算公式为2SMOD×fosc /64，而方式3的波特率与方式1相同，依赖于T1溢出率和SMOD。这两种方式提供了更高精度的数据传输和更高的数据容量。 串行通信的优势在于可以进行长距离的数据传输，但速度相对较慢。在异步通信中，数据以帧的形式传输，每帧包含起始位、数据位、校验位和停止位，通过起始位和停止位来维持通信同步。这种方式对硬件要求较低，适用于随机的数据发送和接收。相比之下，同步通信则依赖同步字符来保持同步，传输速度快，但要求精确的时钟同步，更适合批量数据传输。 波特率（bps）是衡量串行通信速度的指标，定义为每秒传输的位数。通信双方必须有相同的波特率才能正确接收和发送数据。串行通信的制式包括单工、半双工和全双工，单工只允许单向数据传输，半双工可以在同一信道上双向交替传输，而全双工则可以同时进行双向数据传输。 串行通信的校验通常用于检测数据传输中的错误，常见的校验方法有奇偶校验、CRC校验等。串行口的特殊功能寄存器则用于配置和控制串行通信的工作模式和参数，例如SBUF（数据缓冲区）、SCON（串行控制寄存器）等。 理解和掌握串行口四种工作方式及其特点，对于进行有效的串行通信设计至关重要。根据具体应用需求，选择合适的工作方式和通信协议，能够实现高效且可靠的串行数据传输。