单片机中的串口通信和串口中断

风吹麦浪 2019-07-26 ⋅ 19 阅读

引言

在单片机开发中,串口通信是一项非常重要且广泛使用的技术。通过串口通信,我们可以实现单片机与外部设备之间的数据交换,如与计算机、传感器、无线模块等的通信。本博客将介绍串口通信的原理、常见的通信方式和串口中断的使用方法。

串口通信原理

串口通信是通过发送和接收数据位来实现的。一般情况下,数据是按照字节进行传输的,每个字节由起始位、数据位、校验位和停止位组成。

通信的双方需要设定相同的参数,包括波特率、数据位、停止位和校验方式等。其中,波特率表示每秒传输的位数,常见的波特率有9600、115200等。数据位可以是5位、6位、7位或8位,停止位可以是1位或2位,校验方式可以是无校验、奇校验或偶校验。

通信的流程如下:

  1. 发送方发送起始位标识数据的开始。
  2. 发送方发送数据位,按照字节的顺序发送数据。
  3. 发送方发送校验位,用于校验数据的正确性。
  4. 发送方发送停止位,表示数据的结束。
  5. 接收方通过读取每个位的电平来还原接收的数据。

常见的串口通信方式

1. 串行同步通信

串行同步通信使用时钟信号来同步发送和接收的数据。发送方在时钟信号的下降沿更新数据,接收方在时钟信号的上升沿读取数据。这种方式的优点是传输速率较高,但需要发送和接收两个单独的时钟信号。

2. 串行异步通信

串行异步通信不需要外部时钟信号,而是通过起始位、停止位和数据位来同步数据。发送方在数据传输之前发送一个起始位,接收方通过检测起始位来确定数据的传输开始。停止位用于表示数据传输的结束。

串行异步通信相对于串行同步通信来说,硬件连接简单,成本低,但传输速率通常较低。

串口中断

在单片机开发中,通常采用串口中断的方式来进行串口通信。串口中断可以实现在接收到数据时触发中断,从而及时处理数据。使用串口中断可以有效提高系统的并发性和响应速度。

串口中断的使用步骤如下:

  1. 初始化串口的相关参数,包括波特率、数据位、停止位和校验方式等。
  2. 配置串口中断,并使能中断。
  3. 在中断服务函数中处理接收到的数据,可以进行数据解析、存储等操作。

需要注意的是,在使用串口中断时,要合理设计中断服务函数,以尽量减少中断的响应时间,避免影响系统的实时性。

小结

串口通信和串口中断是单片机开发中常见的技术。了解串口通信的原理和常见的通信方式,以及掌握串口中断的使用方法,对于进行单片机开发非常重要。通过合理设计和使用串口通信和串口中断,可以实现单片机与外部设备的高效通信,提高系统的可靠性和实时性。


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