本节重点
1.UART的概念
2、单工、半双工、全双工概念
3、串行、并行概念
4、串行、并行区别
5、 串口通信时序
6、奇偶校验的概念/缺点
7、串口通信参数（波特率 数据位 停止位 校验位 2400 8 N 1）
8、同步、异步概念
9、主从应答的概念
10、主机、从机
目录
[1. 单工](#1. 单工)
[练习--------发送"hello world！"](#练习--------发送“hello world！”)
练习-------------------主机发送指令，从机解析主机发送的指令并获得功能码，根据功能码完成对外设的控制，并回复应答给主机
51 单片机有8 根数据线 和16 根地址线：
- 数据线：与 CPU 的字长一致（8 位），负责传输 8 位二进制数据，对应 P0 口（双向 8 位并行 I/O 口，可作为地址 / 数据复用线）。
- 地址线 ：16 位地址总线决定了寻址范围（最大 64KB，即
0x0000~0xFFFF），其中 P0 口分时复用为低 8 位地址线，P2 口作为高 8 位地址线。
UART
UART：通用异步收发器，2个串口（1个串口被用于ISP下载程序，1个串口被用于和主机之间的通信），RXD(接收信号线) TXD(发送信号线)
全双工、串行、异步
一、通信方式：
1. 单工
（1）发送方和接收方是固定的，数据只能从发送方发给接收方
（2）数据传输是通过一根信号线实现，数据传输的方向是固定的
2.半双工 (I2C)
（1）通信双方既可以作为发送方也可以作为接收方
（2）数据传输是通过一根信号线实现，数据传输的方向可以是双向的
（3）同一时刻，数据传输的方向呈现单一性（A给B发的时候，B不能给A发，B只能去接收数据）
3．全双工(UART)
（1）通信双方既可以作为发送方也可以作为接收方
(2）数据传输是通过两根信号线实现，数据传输在任意时刻都是双向的(收发可以同时进行)
二、数据传输的顺序：
Uart在传输数据时，遵循LSB优先原则（低位先行），先发低位数据
三、数据传输的形式：
串行：
通过一根信号线传输数据，按照先后次序逐个bit逐个bit去发送数据
并行：
同多多根信号线同时去传输数据
四、串行传输和并行传输的区别：
串行：
(1）传输速率慢（只能通过一根线逐个bit去传输）
（2）硬件成本低，实现简单
(3）传输距离远，抗干扰性好（RS485差分）
并行：（1）传输速率快 (可以通过多根线同时传输多个bit)
（2）硬件成本高，实现复杂
（3）传输距离近，抗干扰性差（30米以内距离增加后多根信号新存在信号偏移，会电磁波干扰，会造成误差和干扰)
五、串口通信时序：
- 1.串口通信时，空闲状态为高电平
- 2.当由高电平变为低电平(发送一个低电平信号)，代表发送了一个起始位，准备开始通信
- 3.发送数据（通常是8bit，遵循先发数据低位LSB原则）
- 4.再发送一个bit的校验位（奇偶校验）
- 5.再发送一个bit的停止位，代表这一次串口通信结束
校验：
- 奇偶校验（串口）
- 累加和校验
- CRC校验（Modbus协议）
六、奇偶校验：
问题：无法去检测偶数个bit出错的问题
奇校验：
校验位为"1，若数据位中"1的个数加上校验位中的"1"，保持1的个数为奇数个 ，则代表校验通过
偶校验：
校验位为"0，若数据位中"1的个数加上校验位中的"0，保持1的个数为偶数个 ，则代表校验通过
七、串口通信参数：
波特率：
bps（bit per second），每秒钟传输bit的数量，常见的波特率：2400，4800,9600，115200
数据位：8，串口传输通常8bit数据位传输
停止位：1,1bit停止位
校验位：None，N，无校验
Even，E，偶校验
Odd，O，奇校验
9600,8, N, 12400,8,E，1
115200,8,0，1
八、同步通信、异步通信：
I2CUARTSPI同步？异步？(时钟线)
I2C:SCL时钟线
SPI:SCLK时钟线
UART：无时钟线异步
同步 ：通信的双方有一根共享的时钟线来约定通信的频率(同步发送数据/接收数据)
异步： 通信双方没有时钟线进行同步，如Uart：可以通过设置波特率来实现同步（发：2400bps收：2400bps）
九、串口寄存器配置：
串口的波特率发生器依赖于定时器1(Timer1)
（1）SCON/PCON串口控制寄存器：
PCON寄存器中的bit6 置0 代表通过SCON寄存器中SM0和SM1两位指定串口工作方式：
①、将SCON寄存器中的bit6和bit7清0
②、将SCON寄存器中的SM1 bit6置1，SM0 bit7清0，代表串口工作8位UART模式
③、将SCON寄存器中REN bit4置1，代表允许串口接收数据
④、SCON寄存器中bit1 TI位，代表串口8位数据发送完毕硬件自动置1，但需要软件清0（查询）
⑤、SCON寄存器bit0 RI位，代表串口8位数据接收完毕硬件自动置1，但需要软件清0（查询）
⑥、PCON寄存器SMOD bit7位置1，代表波特率加倍
256 - 2 * 12M / 32 / 2400 / 12 = 256 - 26 =230（定时器初值）
SCON
PCON
定时器
（2）定时器寄存器相关配置：
TMOD 定时器模式选择寄存器：
①、将TMOD寄存器中的高四位清0（定时器1）
②、将TMOD寄存器中的bit5置1，bit4清0，代表定时器1工作在8位自动重装载模式
实际只有TL1在工作：TL1溢出后，再将TH1里的数，装到TL1里
---------------8 位自动重装载模式的核心优势：规避 "软件重装初值" 的误差-----------
---------------"波特率稳定"------------------------------------------------------------------------
③、将定时器初值写入到TL1和TH1
256 - 2 * 12M / 32 / 2400 / 12 = 256 - 26 =230（定时器初值）
④、将TCON寄存器中的bit6置1，代表允许定时器1开始计数
TMOD
TCON
（3）中断寄存器相关配置：
IE中断控制寄存器：
①、将IE寄存器中的bit7 EA位置1，代表CPU能够响应所有中断
②、将IE寄存器中的bit4 ES位置1，代表允许串口1中断产生中断
练习--------串口初始化
SBUFER 缓冲区
练习--------发送"hello world！"
PS：*p++ 优先级
片外RAM
练习----发数组等........
当需要 "异步、实时、高效地处理串口数据"，
且避免 CPU 因 "轮询等待数据" 浪费资源时，就必须使用 串口中断函数
在串行通信的方式 0 中，数据格式为8 位同步移位寄存器方式 （无起始位、停止位，仅传输 8 位数据）。当串行口接收到 ** 第 8 位（即一帧数据的最后一位）** 时，内部硬件会自动置位接收中断请求标志位
RI=1，向 CPU 请求中断，表明一帧 8 位数据已接收完成。而其他方式（方式 1、2、3）因数据帧包含起始位、停止位等（如方式 1 是 10 位：1 起始位 + 8 数据位 + 1 停止位），所以
RI置位的时机是 "接收到停止位的中间时刻"，与方式 0 的 "纯 8 位数据帧" 逻辑不同。
十、主从应答：
主机：拥有对通信绝对控制权，通信都是由主机发起
从机：无法直接发起通信，只能根据主机下发的指令完成对应操作
累加校验和----- 16E---取6E 取低两位
强制无符号转换，避免符号扩展练习-------------------主机发送指令，从机解析主机发送的指令并获得功能码，根据功能码完成对外设的控制，并回复应答给主机
（功能码01:LED控制 功能码02:数码管控制 功能码03:蜂鸣器控制）
