單片機串行通信基礎：同步通信和異步通信

在計算機系統(tǒng)中，CPU和外部通信有兩種通信方式：并行通信和串行通信。并行通信，即數(shù)據(jù)的各位同時傳送;串行通信，即數(shù)據(jù)一位一位順序傳送。

串行通信的分類

按照串行數(shù)據(jù)的時鐘控制方式，串行通信可分為同步通信和異步通信兩類。

1. 異步通信(Asynchronous Communication)

在異步通信中，數(shù)據(jù)通常是以字符為單位組成字符幀傳送的。字符幀由發(fā)送端一幀一幀地發(fā)送，每一幀數(shù)據(jù)均是低位在前，高位在后，通過傳輸線被接收端一幀一幀地接收。發(fā)送端和接收端可以由各自獨立的時鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個時鐘彼此獨立，互不同步。

在異步通信中，接收端是依靠字符幀格式來判斷發(fā)送端是何時開始發(fā)送，何時結束發(fā)送的。字符幀格式是異步通信的一個重要指標。

字符幀(Character Frame)

字符幀也叫數(shù)據(jù)幀，由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位等4部分組成，

波特率(baud rate)

異步通信的另一個重要指標為波特率。

波特率為每秒鐘傳送二進制數(shù)碼的位數(shù)，也叫比特數(shù)，單位為b/s，即位/秒。波特率用于表征數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋ㄌ芈试礁撸瑪?shù)據(jù)傳輸速度越快。但波特率和字符的實際傳輸速率不同，字符的實際傳輸速率是每秒內所傳字符幀的幀數(shù)，和字符幀格式有關。

2. 同步通信(Synchronous Communication)

同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳輸一幀信息。這里的信息幀和異步通信的字符幀不同，通常有若干個數(shù)據(jù)字符，如圖8.4所示。圖8.4(a)為單同步字符幀結構，圖8.4(b)為雙同步字符幀結構，但它們均由同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗字符CRC三部分組成。在同步通信中，同步字符可以采用統(tǒng)一的標準格式，也可以由用戶約定。