单片机串行通信：波特率计算与异步同步通信解析

本文主要介绍了波特率的计算及其在异步通信与同步通信中的应用，特别是在单片机串行通信中的实现。串行通信在现代通信系统中的重要性不言而喻，它具有成本低、线路简单的优势。文章首先提到了计算机串行通信的基础，包括并行通信与串行通信的对比，强调了串行通信在长距离传输和多微机系统中的优势。 在串行通信中，波特率是衡量数据传输速率的关键参数，表示每秒传输的二进制位数。对于80C51单片机，它支持四种不同的串行工作方式，每种方式的波特率计算方式有所不同： 1. 方式0的波特率固定为fosc/12，其中fosc是系统时钟频率。 2. 方式2的波特率则取决于SMOD位的状态，计算公式为(2SMOD/64)·fosc。 3. 而方式1和方式3的波特率都是可变的，由定时器T1的溢出率决定，计算公式为(2SMOD/32)·(T1溢出率)。这里的SMOD是串行波特率倍增位，当SMOD=1时，波特率加倍。 异步通信是串行通信的一种常见形式，其特点是发送和接收设备使用各自独立的时钟，数据以字符为单位传输。每个字符之间的时间间隔可以任意，但在一个字符内部，所有位的传输是同步的，通常会有起始位和停止位来确保接收端能正确识别字符的开始和结束。这种方式对时钟同步要求较低，但因为额外的控制位，传输效率相对较低。 同步通信则是另一种形式，它要求发送和接收设备之间有精确的时钟同步，使得位与位之间的距离恒定。同步通信可以实现更高的传输效率，因为它不需额外的起始和停止位，数据可以连续无间隙地传输。同步通信又分为外同步和自同步两种，前者通过外部信号来同步，后者则依靠接收端自己捕获发送端的时钟信号。 总结来说，波特率的计算是单片机串行通信中的核心问题，根据不同的工作方式和系统配置，可以选择合适的波特率来满足通信需求。异步通信和同步通信各有优缺点，适用于不同的应用场景。在设计串行通信系统时，理解这些基本概念和计算方法至关重要，以便优化系统的性能和效率。