单片机串行接口：点亮LED的异步通信应用

第6章单片机的串行接口及串行通信深入探讨了单片机在实际应用中的串行通信技术，这是一个关键的章节，对于理解和操控单片机与外部设备的数据交换具有重要意义。首先，本章强调了串行通信的基础概念，包括数据的串行传输方式，其优点在于成本低但速度相对较慢，主要讨论了异步通信，这是一种常见的通信方式，尤其适合于单片机系统。 异步串行通信的关键组成部分包括：起始位，用于指示字符传输的开始；数据位，实际的数据信息；奇偶校验位，用于检测传输错误；以及停止位，用于标记一个字符的结束。这些元素共同构成一个字符帧，每个字符帧包含固定长度的时间周期，即位时间。帧的概念在这里显得尤为重要，它确保了数据的一致性和完整性。 在信号形式方面，单片机串行通信可以使用多种标准，如TTL电平、RS-232、RS-422A和RS-485，每种都有不同的性能特点和适用范围。TTL电平适用于近距离通信，而RS-232等差分传输则适用于抗干扰能力和传输距离更远的场合。 此外，单片机的串行通信工作方式也得到了详细介绍，包括单工、半双工和全双工模式。单工模式是一方始终发送，一方始终接收；半双工模式允许双方交替发送和接收，但不能同时进行；全双工模式则是双向通信，发送和接收可以同时进行。 在实际应用中，如例6-1所示，通过串行接口，可以利用像CD4094这样的移位寄存器将单片机的串行数据转换为并行输出，驱动多个LED灯按照特定顺序点亮，从而实现简单的控制功能。设计这样的电路时，需要理解串行口如何作为并行接口的扩展，以及如何通过控制寄存器配置来实现数据的正确传输。 第6章提供了丰富的知识，涵盖了单片机串行接口的硬件结构、通信协议、控制方法以及各种应用场景，是学习和实践单片机控制和通信不可或缺的部分。通过本章的学习，读者不仅能掌握串行通信的理论，还能将其应用于实际项目中，提升系统的效率和可靠性。