串行通信详解：单工、半双工与全双工

"串口通信的基本知识" 串口通信是一种常用的数据传输方式，尤其在嵌入式系统和工业控制领域中广泛应用。它以较低的成本和简单的设计实现了数据的位序列传输，尽管速度相对较慢，但在长距离通信和设备连接方面具有优势。与之相比，并行通信虽然传输速度快、效率高，但需要更多的数据线，使得成本增加。 在串行通信中，数据的传输主要有三种形式： 1. 单工(Simplex)：数据传输是单向的，即数据只能从发送端流向接收端，不能反向传输。例如，计算机向打印机发送数据就是典型的单工通信，因为打印机无法向计算机回传数据。 2. 半双工(Half-duplex)：这种形式允许双向通信，但不能同时发送和接收数据，必须分时进行。半双工通信可以使用一条或两条数据线，取决于数据流的方向切换是否需要物理线路的改变。 3. 全双工(Full-duplex)：全双工通信支持双向同时传输数据，因此需要两条数据线。例如，电话线通信就是全双工，用户可以同时说话和听取对方的声音。 串行通信还分为两种基本通信方式： 1. 异步通信：异步通信使用起始位（0）和停止位（1）来标识数据帧的开始和结束，通常还包括奇偶校验位。例如，一个常见的帧格式包括1位起始位、8位数据位和1位停止位，有时数据位可以扩展到9位，用于区分地址和数据帧。帧之间的间隔可以自由调整，填充以空闲位（1）。 2. 同步通信：同步通信不依赖于起始位和停止位来同步数据，而是通过连续的数据包或者同步字符来保持接收端和发送端的时钟同步。这种方式常用于高速数据传输，例如在局域网中。 在微控制器如89S52中，串行通信的配置和管理是通过特定的寄存器和中断机制实现的，用户可以通过编程设置波特率、数据位数、奇偶校验以及停止位数量，以适应不同的通信需求。在实际应用中，串口通信常用于连接传感器、显示器、GPS模块等外部设备，是物联网和嵌入式系统中的重要接口之一。