硬件中可用于通信的有：UART、I2C、SPI、USB、CAN。
一、通信基本概念
1. 通信模式
单工：数据接收方和数据发送方是固定的，数据传输是通过一根信号线实现，数据传输的方向是单一的。
半双工：通信双方既可以作为数据发送方也可以作为数据接收方（接收方和发送方不固定），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（但同一时刻数据传输呈现单一性）。 例如：I2C（SCL 时钟线、SDA 数据线）。
全双工：通信双方既可以作为数据发送方也可以作为数据接收方，数据传输是通过两根信号线实现，任意时刻数据传输方向是双向的。
2. 数据发送顺序
低位先行：先发送低位数据。
高位先行：先发送高位数据。
3. 数据传输方式
串行：通过一根信号线逐个bit逐个bit发送数据
- 传输速度慢
- 硬件成本低，实现简单
- 传输距离远，抗干扰性好（RS485 差分）
并行：通过多根信号线多个bit同时发送
- 传输速度快
- 硬件成本高，实现复杂
- 传输距离近，抗干扰性差（30米内）
4. 电平标准
TTL： 高电平：5V，低电平：0V，传输距离近。
RS232：负逻辑（MAX232） ，高电平： -3V~15V ，低电平：3V~15V。
RS485：差分信号，高电平：A - B > 2V，低电平： A - B < -2V 。
CH340：电平转换芯片（TTL -> USB电平）
5. 同步/异步通信
同步通信：通信双方通过一根共享的时钟信号线规定数据传输的频率。
异步通信：通信双方没有共享时钟信号线规定数据传输频率，通过波特率实现类似同步。
二、UART（串行口）
UART：universal async receiver transmitter，通用异步收发器，全双工、串行、异步。
UART有两个数据线，一个数据线用于传输，一个用于接收，没有时钟线。
- RXD：数据接收信号线
- TXD：数据发送信号线
UART接收发送数据共用一个数据缓冲区------SBUF。（接收，中断；发出，轮询）
串口通信时，串口通信参数：例如 9600 8 N 1
- 波特率(bps)：bits per second，每秒传输的bit数量。有2400、4800、9600、115200。
- 8：数据位，8位数据位。
- N：None 无校验，O: Odd 奇校验，E：Even 偶校验。
- 1： 停止位。
奇偶校验： 无法检测偶数个bit出错的问题。
- 奇校验：校验位为'1'，若数据位中'1'的个数加上校验位的'1'保持'1'的总个数为 奇数个，则代表奇校验通过。
- 偶校验：校验位'0'，若数据位中'1'的个数加上校验位的'0'保持'1'的总个数为 偶数个，则代表偶校验通过。
1.串行口相关函数
1.1 串行口控制寄存器SCON和PCON
当PCON寄存器中的SMOD0（B6）为0时，SCON的SM0、SM1指定串行通信的工作方式。
- SM0（B7）=0，SM1（B6）=1
- 工作方式：方式1。功能：8位UART，波特率可变
REN（B4）：允许/禁止串行接收控制位。
- REN=0，允许串行接收；REN=1，禁止接收。
TI（B1）：发送中断请求标志位。
- 数据发送结束后，硬件自动置TI=1，向主机请求中断；
- 响应中断后必须软件复位TI=0。
RI（B0）：接收中断请求标志位。
- 当串行接收一个8位数据后，硬件自动置RI=1，向主机请求中断；
- 响应中断后必须软件复位RI=0。
PCON寄存器的SMOD（B7）：波特率选择位。
- SMOD=1，波特率加倍；SMOD=0，不变。
1.2 定时器/计数器工作模式寄存器TMOD
定时器1作为UART的波特率发生器，通过定时器1工作在模式2的溢出频率决定波特率。
TMOD高4位全部置0选择定时器1。
- M1（B5）=1，M0（B4）=0。
- 模式：8位自动重装载，当溢出时将TH1的值自动装入给TL1。
1.3 定时器/计数器控制寄存器TCON
TR1（B6）：定时器T1的运行控制位。
- TR1=1，允许T1开始计数；TR1=0，禁止T1计数。
1.4 中断允许寄存器IE
EA（B7）：CPU的总中断允许控制位。
ES（B4）：串行口中断允许位。
2. 串口初始化
- 配置串口工作模式(8位UART，波特率可变)
- 允许串口接收数据
- PCON寄存器SMOD0清0，通过SCON寄存中的bit6和bit7指定串口工作方式
- 串口波特率加倍，提升串口数据传输速率
- 配置定时器1工作模式为8位自动重装载
- 向TL1和TH1中装入定时器初值
- 开启定时器1计数
- 允许CPU响应所有中断及允许串口产生中断
定时器1初值计算公式：
2^8 - 2^SMOD * focs / 32 / bps / 12
- SMOD：根据PCON的SMOD置位，只会是0或1。
- focs：硬件上的晶振频率（12M / 11.0592M）
- bps：目标波特率（2400）
3. 串口通信
串口发送------轮询，串口接收------中断（串口中断向量表interrupt 4）。
软件在定义数组存放字符串时，默认存储在芯片上的ROM，但是在串口通信时会产生问题。可以在定义前加xdata，将会存储到芯片外的ROM。
三、主从应答
主机：可以发起通信，对通信具有绝对控制权。
从机：无法发起通信，只能根据主机下发指令完成对应的功能。
UART通信协议：Modbus协议。
主机下发Modbus协议格式指令，从机接收指令并解析，完成对应功能，并给主机回复应答。
Modbus协议格式：
起始位 | 设备地址 | 功能码 | 数据位1 | 数据位2 | 校验位 | 结束位
功能码最高位为数据流向位。0：主机->从机；1：从机->主机。
- 主机->从机：功能码假设传输0x01。
- 从机->主机：其余不变，功能码返回0x81。