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| -- 作者：wangxinxin -- 發布時間：2010-12-7 13:58:03 -- 關于單片機串口通信的“詳細”工作原理的討論
1、單片機每“次”的確只能接收1個字節，但由于串口的速度實在太低，通常都在115200bps以下（即使用了同步方式也“只能”達到1Mbps）。注意，是bps，位/秒，而不是“字節/秒”，這就是“串”行通信，要至少8個“bps時間”才能接收一個完整的字符，事實上，加上起始位等，8個位往往傳送不了一個字節（不知道我的理解是不是有偏差），這就是說，速度至少還要再慢上8倍。 2、帶有USART的單片機里USART一般都是做為“外部設備”，獨立于MCU進行收發工作，即其收發過程中的串-并和并-串轉換以及數據IO過程都是“自主”和“自動”的，不需要CPU逐位進行收發處理，因此，在CPU將數據送到SBUF后，便可以放手不管了，USART收發器會自動將SBUF的內容轉換成串行數據發送出去。接收時也是由USART將串行數據轉成并行數據并存放到SBUF后才會通知MCU（產生接收中斷）。MCU所需要做的只是往SBUF送數或從SBUF中取數（都只要1個指令周期）。 3、設置串口參數的時候應該能看出，為了適應串口的慢，不得不動用定時器進行延時，以“產生”所需要的波特率，而這個“延時”通常都要給8位甚至16位定時器設置初值，定時器每一次計數都需要一個指令周期，即CPU可以執行一條指令的時間，而定時器兩次串口溢出才僅僅接收或發送一個“位”，接收一個字節需要數倍于此的時間，那么這么長的時間對CPU來說，足以從容地從SBUF里取出數據并對其進行處理了。 4、即使CPU的任務相當繁重，或對接收到的每個字節都需要進行相當復雜的處理，我們也完全可以通過建立接收緩沖區的方式將暫時來不及處理的數據暫存起來，等CPU空閑時再做處理。而從SBUF取出數據并保存到緩沖區只需要很少的幾條指令就能完成，不會影響到串口繼續接收。 5、標準的RS-232協議并非只有TX、RX和GND三個引腳，即便是最簡單的9針插口，也專門設計了檢測傳輸狀態和收發請求的針腳。如果單片機真的實在無法及時完成收發動作，也完全可以利用一個口線作為狀態標識，使PC能夠知道單片機什么時候可以接收數據，而不會任由數據丟失。 6、為了增加數據傳輸的可靠性，大量數據傳輸時通常都會采用CRC校驗方式，并以“包”或“幀”的方式發送有格式約定的字節流，而非單個字符，這樣一來，完全可以通過約定一些“通信協議”的方式，使收發雙方都能夠及時知道接收的數據是否完整，并及時重發新發送出錯的數據。 現在所能想到的暫時就這么多，思路較亂，文字表述也挺羅索，謹供參考，歡迎交流。 |