单片机串口单工

❶ stm32串口通讯是检测边沿还是电平

STM32串口通信正常来说两项数据都需要检测。

介绍串口通信

按照数据传送方向分类
单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输
半双工：允许数据在两个方向上传输。但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；它不需要独立的接收端和发送端，两者可以合并一起使用一个端口
全双工：允许数据同时在两个方向上传输。因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，需要独立的接收端和发送端
分别如下图中的a、b、c所示。

按照通信方式分类
同步通信：带时钟同步信号传输。比如：SPI，IIC通信接口
异步通信：不带时钟同步庆纳信号。誉碧没比如：UART(通用异步收发器)，单总线
在同步通讯中，收发设备上方会使用一根信号线传输信号，在时钟信号的驱动下双方进行协调，同步数据。例如，通讯中通常双方会统一规定在时钟信号的上升沿或者下降沿对数据线进行采样。
在异步通讯中不使用时钟信号进行数据同步，它们直接在数据信号中穿插一些用于同步的信号位，或者将主题数据进行打包，以数据帧的格式传输数据。通讯中还需要双方规约好数据的传输速率（也就是波特率）等，以便更好地同步。常用的波特率有4800bps、9600bps、115200bps等。
在同步通讯中，数据信号所传输的内容绝大部分是有效数据，而异步通讯中会则会包含数据帧的各种标识符，所以同步通讯效率高，但是同步通讯双方的时钟允许误差小，稍稍时钟出错就可能导致数据错乱，异步通讯双方的时钟允许误差较大。
STM32串口通信基础
STM32的串口通信接口有两种，分别是：UART（通用异步收发器）、USART（通用同步异步收发器）。而对于大容量STM32F10x系列芯片，分别有3个USART和2个UART。
UART引脚连接方法
RXD：数据输入引脚，数据接收
TXD：数据发送引脚，数慧岁据发送

对于两个芯片之间的连接，两个芯片GND共地，同时TXD和RXD交叉连接。这里的交叉连接的意思就是，芯片1的RxD连接芯片2的TXD，芯片2的RXD连接芯片1的TXD。这样，两个芯片之间就可以进行TTL电平通信了。

若是芯片与PC机（或上位机）相连，除了共地之外，就不能这样直接交叉连接了。尽管PC机和芯片都有TXD和RXD引脚，但是通常PC机（或上位机）通常使用的都是RS232接口（通常为DB9封装），因此不能直接交叉连接。RS232接口是9针（或引脚），通常是TxD和RxD经过电平转换得到的。故，要想使得芯片与PC机的RS232接口直接通信，需要也将芯片的输入输出端口也电平转换成RS232类型，再交叉连接。

经过电平转换后，芯片串口和RS232的电平标准是不一样的：

单片机是TTL电平：+5V表示1，0V表示0
RS232是负逻辑电平，-3~-15V为1，+3~+15V为0
RS-232通讯协议标准串口的设备间通讯结构图如下：


所以单片机串口与PC串口通信就应该遵循下面的连接方式：在单片机串口与上位机给出的RS232口之间，通过电平转换电路(如下面图中的Max232芯片) 实现TTL电平与RS232电平之间的转换。下图中的P10，也就是上文中提到的DB9。


STM32的UART特点

全双工异步通信；
分数波特率发生器系统，提供精确的波特率。发送和接受共用的可编程波特率，最高可达4.5Mbits/s；
可编程的数据字长度（8位或者9位）；
可配置的停止位（支持1或者2位停止位）；
可配置的使用DMA多缓冲器通信；
单独的发送器和接收器使能位；
检测标志：① 接受缓冲器 ②发送缓冲器空 ③传输结束标志；
多个带标志的中断源，触发中断；
其他：校验控制，四个错误检测标志。
串口通信过程

STM32中UART参数

串口通讯的数据包由发送设备通过自身的TXD接口传输到接收设备的RXD接口，通讯双方的数据包格式要规约一致才能正常收发数据。STM32中串口异步通信需要定义的参数：起始位、数据位（8位或者9位）、奇偶校验位（第9位）、停止位（1,15,2位）、波特率设置。

UART串口通信的数据包以帧为单位，常用的帧结构为：1位起始位+8位数据位+1位奇偶校验位（可选）+1位停止位。如下图所示：


奇偶校验位分为奇校验和偶校验两种，是一种简单的数据误码校验方法。奇校验是指每帧数据中，包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为奇数；偶校验是指每帧数据中，包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为偶数。
校验方法除了奇校验(odd)、偶校验(even)之外，还可以有：0 校验(space)、1 校验(mark)以及无校验(noparity)。0/1校验：不管有效数据中的内容是什么，校验位总为0或者1。
UART框图

这个框图分成上、中、下三个部分，具体的可以看《STM32中文参考手册》中的描述。
框图的上部分，数据从RX进入到接收移位寄存器，后进入到接收数据寄存器，最终供CPU或者DMA来进行读取；数据从CPU或者DMA传递过来，进入发送数据寄存器，后进入发送移位寄存器，最终通过TX发送出去。
然而，UART的发送和接收都需要波特率来进行控制的，波特率是怎样控制的呢？
这就到了框图的下部分，在接收移位寄存器、发送移位寄存器都还有一个进入的箭头，分别连接到接收器控制、发送器控制。而这两者连接的又是接收器时钟、发送器时钟。也就是说，异步通信尽管没有时钟同步信号，但是在串口内部，是提供了时钟信号来进行控制的。而接收器时钟和发送器时钟又是由什么控制的呢？
可以看到，接收器时钟和发送器时钟又被连接到同一个控制单元，也就是说它们共用一个波特率发生器。同时也可以看到接收器时钟（发生器时钟）的计算方法、USRRTDIV的计算方法。
这里需要知道一个知识点：
UART1时钟：PCLK2（高速）
UART2、UART3、UART4时钟：PCLK1（低速）

❷ 51单片机的串行口是单工对吗

51单片机的丛握陵串行口是单工不对。只能接受或只能发送的称为单工串行；既可接收又可发送，皮兄但不能同时进行的称为半双工；能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送渗戚的通信方式，其突出优点是只需一根。

❸ 两个51单片机，进行串口单工通讯，要连多少条线电源和地是共用的。

地线+一个MCU的TXD和另一个MCU的RXD，共两根线

❹ MCS-51单片机什么是全双工,半双工,单工串行通信

单工只有一根数据线，信息只能单向传送。半双工也只有一根数据线，但信息可以分时双向传送。全双工有两根数据线，可以同时双向传送。

决定程序执行顺序的寄存器是（PC），它的最大寻址范围是（64K）。PC的值是（程序运行当前）的地址。P0口当不作系统扩展时，可作（IO）使用。当作系统扩展时，P0口担任分时复用的总线口。在这种情况下，应在外部加（锁存器）将地址数据锁存，地址锁存信号用（ALE）。

根据串行通信数据传输的方向，可将串行通信系统传输方式分为（单工）方式，（半双工）方式和（全双工）方式。

MCS-51单片机

采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

(1)51子系列：芯片型号的最末位数字以1作为标志，是基本型产品。

(2)52子系列：芯片型号的最末位数字以2作为标志，是增强型产品。

以上内容参考：网络-MCS-51单片机

❺ 单片机串行口与并行口的不同

单片机串行通讯与并行通讯区别
一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工;信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工;信息能够同时双向传送则称为全双工。 串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在单片机改弯段中，主要使用异步通讯方式。

串行通讯中，两个设备之间通过一对信号线进行通讯，其中一根为信号线，另外一根为信号地线，信号电流通过信号线到达目标设备，再经过信号地线返回，构成一个信号回路。

初级读者会产生疑问：为何不让信号电流从电源地线返回?答案：公共地线上存在各种杂乱的电流，可以轻而易举地把信闹档号淹没。因此所有的信号线都使用信号地线而不是电源地线，以避免干扰。

这一对信号线每次只传送1bit(比特)的信号，比如1Byte(字节)的信号需要8次才能发完。传输的信号可以是数据、指令或者控制信号，这取决于采用的是何种通讯协议以及传输状态。串行信号本身也可以带有时钟信息，并且可以通过算法校正时钟。因此不需要额外的时钟信号进行控制。

并行通讯中，基本原理与串行通讯没有区别。只不过使用了成倍的信号线路，从而一次可以传送更多bit的信号。

并行通讯通常可以一次传送8bit、16bit、32bit甚至更高的位数，相应地就需要8根、16根、32根信号线，同时需要加入更多的信号地线。比如传统的PATA线路有40根线，其中有16根信号线和7根信号地线，其他为各种控制线，一次可以传送2Byte的数据。并行通讯中，数据信号中无法携带时钟信息，为了保证各对信号线上的信号时序一致，并行设备需要严格同步时钟信号，或者采用额外的时钟信号线。

通过串行通讯与并行通讯的对比，可以看出：串行通讯很简单，但是相对速度低;并行通讯比较复杂，但是相对速度高。更重要的是，串行线路仅使用一对信号线，线路成本低并且抗干扰能力强，因此可以用在长距离通讯上;而并行线路使用多对信号线(还不包括额外的控制线路)，线路成本高并且抗干扰能力差，因此对通讯距离有非常严核誉格的限制。

❻ MCS-51单片机什么是全双工,半双工,单工串行通信

单工只有一根数据线，信息只闹枯纯能单向传送。半双工也只有一根数据线，但信息可以分时双向传送。全双工有两根数据线，可以同时双向传送。

半双工可以在一个信号载体的两个方向上传输，但是不能同时传输。例如，在一个局域网上使用具有半液咐双工传输的技术，一个工作站可以在线上发送数据，然后立即在线上接收数据，这些数据来自数据刚刚传输的方向。

(6)单片机串口单工扩展阅读：

全双工方式在发送设备的发送方和接收设备的接收方之间采取点到点的连接，这意味着在全双工的传送方式下，可以得到更高的数据传输速度。

全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟，这对那些不能有时间延误的交互式应用（例如远程监测和控制系统）十分有利。这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器，同时败基，需要2根数据线传送数据信号。

❼ 简述单片机串行口的工作方式

89系列单片机的串行通信有4种工作方式：

1、方式0是同步移位寄存器方式，帧格式8位，波特率固定为fosc/12。

2、方式1是8位异步通信方式，帧格式10位，波特率可变：T溢出率/n(n= :32或16)。

3、方式2是9位异步通信方式，帧格式11位，波特率固定： fosc/n(n=32 或16)。

4、方式3是9位异步通信方式，帧格式11位，波特率可变：T溢出率(m=32或16)。

方式1、2、3的区别主要表现在帧格式及波特率两个方面。

单片机应用范围：

单片机渗透到我们生活的各个领域。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制等等。

还有自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

❽ 单片机串口通信原理

1．RS232接口
RS232-C接口连接器一般使用型号为DB-9的9芯插头座，只需3条接口线，即"发送数据"、"接收数据"和"信号地"即可传输数据，其9个引脚的定义如图11-3所示。

图11-3 RS232-C接口连接器定义

在RS232的规范中，电压值在+3V~+15V（一般使用+6V）称为"0"或"ON"。电压在-3V~-15V（一般使用-6V）称为"1"或"OFF"；计算机上的RS232"高电位"约为9V，而"低电位"则约为-9V。
RS232为全双工工作模式，其信号的电压是参考地线而得到的，可以同时进行数据的传送和接收。在实际应用中采用RS232接口，信号的传输距离可以达到15m。不过RS232只具有单站功能，即一对一通信。
2．RS485接口
RS485采用正负两根信号线作为传输线路。两线间的电压差为+2V~6V表示逻辑"1"：两线间的电压差为-2V~6V表示逻辑"0"。
RS485为半双工工作模式，其信号由正负两条线路信号准位相减而得，是差分输入方式，抗共模干扰能力强，即抗噪声干扰性好；实际应用中其传输距离可达1200米。RS485具有多站能力，即一对多的主从通信。
在串行通信中，数据通常是在两个站之间传送，按照数据在通信线路上的传送方向可分为3种基本的传送方式：单工、半双工和全双工，如图11-4所示。

（点击查看大图）图11-4 单工、半双工和全双工通信
单工通信使用一根导线，信号的传送方和接收方有明确的方向性。也就是说，通信只在一个方向上进行。
若使用同一根传输线既作为接收线路又作为发送线路，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式称为半双工。采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收发开关分时转接到通信线上，进行方向的切换。
当数据的发送和接收，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传输。全双工方式无须进行方向的切换。
串行通信可分为两种类型，一种是同步通信，另一种是异步通信。采用同步通信时，将所有字符组成一个组，这样，字符可以一个接一个地传输，但是，在每组信息的开始要加上同步字符，在没有信息要传输时，填上空字符，因为同步传输不允许有空隙。采用异步通信时，两个字符之间的传输间隔是任意的，所以，每个字符的前后都要用一些数据位来作为分隔位。比较起来，在传输率相同时，同步通信方式下的信息有效率要比异步方式高，因为同步方式的非数据信息比例比较小。但是，从另一方面看，同步方式要求进行信息传输的双方必须用同一个时钟进行协调，正是这个时钟确定了同步串行传输过程中每一个信息位的位置。这样一来，如果采用同步方式，那么，在传输数据的同时，还必须传输时钟信号。而在异步方式下，接收方的时钟频率和发送方的时钟频率不必完全一样，而只要比较相近，即不超过一定的允许范围就行了。在数据传输中，较为广泛采用的是异步通信，异步通信的标准数据格式如图11-5所示。

（点击查看大图）图11-5 异步通信数据格式
从图11-5所列格式可以看出，异步通信的特点是一个字符一个字符地传输，并且每个字符的传送总是以起始位开始，以停止位结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。每一次有一个起始位，紧接着是5~8个的数据位，再后为校验位，可以是奇检验，也可以是偶校验，也可不设置，最后是1比特，或1比特半，或2比特的停止位，停止位后面是不定长度的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平，这样就保证起始位开始处一定有一个下降沿，以此标识开始传送数据。

❾ 单片机的几种传输方式的总结

学习了51单片机以及STM32后总结下单片机与外设或者上位机通讯的几种传输方式

串口、COM口是指的物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485是指的电平标准(电信号)

串行通信：指数据一位一位顺序传送

串行接口：简称串口（COM口）

并行通信：一组数据的各数据位在多线上同时被传输

并行接口：一种接口，各数据位同时被传输，传输速度快，效率高，一般用于MCU

串行通信分为：

    单工：数据单项传送

    半双工：数据能双向传送但不能同时

    全双工：数据能同时双向传送

    通用的、及支持同步也支持异步的接收、发送“模块”，在芯片内部，与SPI、I2C一起构成单片机的总线“枝干”，对于串口，串口通信指串口按位（bit）发送和接收字节，尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。

串行通信技术标准EIA-232/485也就是以前所称的RS-232/485。

232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，RS232单端通信，传输距离可达15米，最高速率20Kbps。

RS485传输速率为10Mbps，最大传输距离1219米，，采用二线制时可实现真正的多点双向通信，而采

用四线连接时只能实现点对多点通信，无论四线还是二线连接方式总线上可接多达 32 个设备。

串行通信传输速率用于说明传输的快慢。在串行通信中，数据是按位进

行传送的，因此传输速率用每秒钟传送格式位的数目来表示，称之波特率

（band rate)。每秒传送一个格式位就是 1 波特。常用的波特率有：4800、

9600、19200、115200 波特。

串口三个脚：TX、RX、GND

IIC总线是一种两线式串行总线，支持多主控，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线，一个主控能够控制信号的传输和时钟频率，当然在任何时间点上只能有一个主控。IIC总线是由数据线SDA和时钟SCl构成的串行总线，可发送和接收数据，在CPU与被控IC之间，IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100Kbps，各种被控制电路均并联在这条总线上，每个设备模块都有唯一的地址，IIC总线上的每一个设备模块既是主控器或被控器，又是发送器或接收器，这取决于你要实现的功能是怎样的。

CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分

IIC总线传输过程中有三种信号：起始信号，终止信号，应答信号。

 起始信号：SCL 为高电平时，SDA 由高电平向低电平跳变，开始传送数据；

 终止信号：SCL 为低电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据；

 应答信号：接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IC 发出

特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU 向受控单元发出一个信号后，

等待受控单元发出一个应答信号，CPU 接收到应答信号后，根据实际情

况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单

元出现故障。

    SPI允许单片机和外围设备或者单片机之间高速同步数据传输，SPI可以有主机和从机模式之选，通信的主从机之间通过移位寄存器同时交换数据。目前自己用的以主机模式居多。SPI需要四线：SS,MISO,MOSI,SCK。

   通信过程：在设置好SPI的工作模式：包括SCK频率（数据传输速率），工作速度，主从模式，以及数据接收发送对应的时钟极性。在主模式下，将SS拉低表示通信的开始，然后通过向SPI数据寄存器中写入一字节的数据后自动启动时钟SCK开始进行一次通信，通信完成后会产生相应的中断标志，标志一个字节数据的传送完成。通信完成后将SS脚拉高，表示通信过程已经结束。

   注意SS引脚的设置：当设置为从机模式时，SS引脚应设置为输入，拉低的时候SPI才能起作用，拉高的话是消极的SPI模式；在主机模式下，SS引脚可以设置，一般应设置为输出，如果设置为输入的话应保持为高，否则将不能进行正常的主机模式操作。

单片机通讯方式

❿ mcs—51单片机的串行口有哪几种工作方式

1、立即寻址：操作数就写在指令中，和操作码一起放在程序存贮器中。把“＃”号放在立即数前面，以表示该寻址方式为立即寻址，如movA，＃20H。

2、寄存器寻址：操作数放在寄存器中，在指令中直接以寄存器的名来表示操作数地址。如MOVA，R0就属于寄存器寻址，即R0寄存器的内容送到累加器A中。

3、直接寻址：操作数放在单片机的内部RAM某单元中，在指令中直接写出该单元的地址。如前例的ADDA，70H中的70H。

4、寄存器间接寻址：操作数放在RAM某个单元中，该单元的地址又放在寄存器R0或R1中。如果RAM的地址大于256，则该地址存放在16位寄存器DPTR（数据指针）中，此时在寄存器名前加＠符号来表示这种间接寻址。如MOVA，＠R0。

5、变址寻址：指定的变址寄存器的内容与指令中给出的偏移量相加，所得的结果作为操作数的地址。如MOVCA，＠A＋DPTR。

6、相对寻址：由程序计数器中的基地址与指令中提供的偏移量相加，得到的为操作数的地址。如SJMPrel。

7、位寻址：操作数是二进制中的某一位，其位地址出现在指令中。如SETBbit。

(10)单片机串口单工扩展阅读：

单片机的硬件特性：

1、主流单片机包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM、 2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。

2、系统结构简单，使用方便，实现模块化。

3、单片机可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小时无故障。

4、处理功能强，速度快。

5、低电压，低功耗，便于生产便携式产品。

6、控制功能强。

7、环境适应能力强。