51单片机UART串行通信详解：工作方式与应用

51串口通信，全称USART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，是单片机中常用的一种通信接口，它支持串行数据的双向传输。在《单片机原理与应用系统设计》一书中，作者欧伟明、何静凌云和刘剑对这一主题进行了详细讲解。 本章主要涵盖以下几个核心知识点： 1. **串行口工作方式**：UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）提供了多种工作模式，如方式0、方式1、方式2和方式3，每种方式下具有不同的波特率、数据位数、停止位和奇偶校验特性，以适应不同的通信需求。 2. **通信类型**：区分了并行通信和串行通信。并行通信速度快，但线路复杂；串行通信则通过一条线逐位传输，适合远距离传输或资源有限的情况，如利用电话网络。异步通信和同步通信是串行通信的主要形式，异步通信数据帧之间没有固定的时间间隔，而同步通信则是基于同一时钟信号进行的，确保数据的同步传输。 3. **数据格式**：无论是异步还是同步通信，数据通常是以字符为单位进行传输。字符内部可能包含起始位、数据位、奇偶校验位、停止位等，这些构成了数据帧的结构。同步通信还强调字符同步，即发送和接收双方使用相同的时钟信号来保证数据的正确接收。 4. **同步通信的实现**：同步通信有外同步和自同步两种方法。外同步是指发送方和接收方共享一个外部时钟源，自同步则是通过检测特定的同步字符或帧来恢复数据传输的同步状态。 5. **面向字符的同步格式**：包括同步字符（如SYN、SOH、STX、ETB、ETX等）在数据传输中的作用，它们用来标识消息的开始、结束以及可能的地址和控制信息。 学习和掌握51串口通信对于开发嵌入式系统、物联网设备以及进行简单的通信协议设计至关重要，它能够帮助用户更有效地管理硬件资源，提高系统的可靠性和效率。