串行通信的同步传输与异步传输
异步通信同步通信区别
异步通信”是一种很常用的通信方式。
异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。
当然，接收端必须时刻做好接收的准备（如果接收端主机的电源都没有加上，那么发送端发送字符就没有意义，因为接收端根本无法接收）。
发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。
异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。
异步通信也可以是以帧作为发送的单位。
接收端必须随时做好接收帧的准备。
这是，帧的首部必须设有一些特殊的比特组合，使得接收端能够找出一帧的开始。
这也称为帧定界。
帧定界还包含确定帧的结束位置。
这有两种方法。
一种是在帧的尾部设有某种特殊的比特组合来标志帧的结束。
或者在帧首部中设有帧长度的字段。
需要注意的是，在异步发送帧时，并不是说发送端对帧中的每一个字符都必须加上开始位和停止位后再发送出去，而是说，发送端可以在任意时间发送一个帧，而帧与帧之间的时间间隔也可以是任意的。
在一帧中的所有比特是连续发送的。
发送端不需要在发送一帧之前和接收端进行协调（不需要先进行比特同步）。
每个字符开始发送的时间可以是任意的t0 0 1 1 0 1 1 0起始位结束位t每个帧开始发送的时间可以是任意的以字符为单位发送以帧为单位发送帧开始帧结束“同步通信”的通信双方必须先建立同步，即双方的时钟要调整到同一个频率。
收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。
但这时还有两种不同的同步方式。
一种是使用全网同步，用一个非常精确的主时钟对全网所有结点上的时钟进行同步。
另一种是使用准同步，各结点的时钟之间允许有微小的误差，然后采用其他措施实现同步传输。
同步方式是在传送一组字符前加入1个或2个同步字符SYN。
同步字符后可以连续改善任意多个字符，每个字符间不需要附加位。
故此传输方法效率较高，但双方要事先约定同步的字符个数及同步字符代码,且中间传输有停顿时会失去同步，造成传输错误。
串行通信的工作原理
串行通信的工作原理串行通信是一种在计算机或其他电子设备之间传输数据的方式，其工作原理是通过逐位地传输数据，从而实现数据的传输和通信。
串行通信与并行通信相比，具有传输速度较慢但传输距离较远、传输线数量较少的优势。
在串行通信中，数据以位的形式传输，即每次只传输一个位。
数据通过串行通信线路一个接一个地传输，按照一定的协议和规则进行传输。
串行通信的工作原理主要包括以下几个方面：1. 数据传输方式：串行通信通过一个传输线路逐位地传输数据，通常是通过串行通信线路传输数据。
数据在传输线路上传输时，会经过编码和调制处理，以确保数据传输的可靠性和准确性。
2. 数据传输速率：串行通信的数据传输速率通常以波特率（Baud rate）来衡量，波特率表示每秒传输的波特数，也可以理解为每秒传输的符号数。
波特率越高，数据传输速度越快。
3. 数据帧结构：在串行通信中，数据通常以数据帧的形式传输。
数据帧包括数据字段、校验字段、控制字段等，用于确保数据传输的正确性和完整性。
4. 数据传输协议：串行通信通常使用一定的数据传输协议，如UART（通用异步收发传输）协议、SPI（串行外设接口）协议、I2C（Inter-Integrated Circuit）协议等。
这些协议定义了数据传输的格式、时序、校验等规则，用于确保数据的可靠传输。
5. 数据传输方式：串行通信可以采用同步传输方式和异步传输方式。
同步传输方式需要发送方和接收方之间保持时钟同步，数据按照时钟信号进行传输；而异步传输方式则不需要时钟信号，数据的传输是根据数据帧的起始和停止位进行的。
总的来说，串行通信的工作原理是通过逐位传输数据，通过数据传输线路、数据传输方式、数据帧结构、数据传输协议等多个方面的配合，实现数据的传输和通信。
串行通信在计算机、通信、工业控制等领域广泛应用，是现代电子设备数据传输的重要方式。
第7章 串行通信
第7章 串行通信 7.3.1方式0
当SM0＝0、SM1＝0时，串行方式选择方式0。这种工作方式实质上 是一种同步移位寄存器方式。其数据传输波特率固定为（1/12）fOSC。数 据由RXD（P3.0）引脚输入或输出，同步移位时钟由TXD（P3.1）引脚输 出。接收/发送的是8位数据，传输时低位在前。帧格式如下：
D7 SD7 D6 SD6 D5 SD5 D4 SD4 D3 SD3 D2 SD2 D1 SD1 D0 SD0
写SBUF（MOV SBUF，A），访问发送数据寄存器； 读SBUF（MOV A，SBUF），访问接收数据寄存器。
第7章 串行通信
7.3 AT89S51单片机的串行口工作方式
AT89S51单片机的串行口工作方式由控制寄存器中的SM0、SM1决 定，具体如表7-1所示： 表7-1 串行口工作方式选择位SM0、SM1 SM0 0 0 1 1 SM1 0 1 0 1 工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3 特 点 8位移位寄存器 10位UART 11位UART 11位UART 波 fOSC/12 可变 fOSC/64或fOSC/32 可变 特 率
SM2
9CH
REN
9BH
TB8
9AH
RB8
99H
TI
98H
RI
其中，各位的含义如下： SM0，SM1—串行口工作方式选择位。其功能见表格7-1。 SM2—允许方式2、3中的多处理机通信位。 方式0时，SM2=0。 方式1时，SM2=1，只有接收到有效的停止位，RI才置1。 方式2和方式3时，若SM2=1，如果接收到的第九位数据（RB8）为0， RI置0；如果接收到的第九位数据（RB8）为1，RI置1。这种功能可用于 多处理机通信中。
每当接收移位寄存器左移一位，原写入的“1111 1110”也左移一位。当最 右边的0移到最左边时，标志着接收控制器要进行最后一次移位。在最后一 次移位即将结束时，接收移位寄存器的内容送入接收缓冲器SBUF，然后在 启动接收的第10个机器周期时，清除接收信号，置位RI。
简述并行、串行、异步、同步通信原理
标题：并行、串行、异步、同步通信原理解析一、介绍并行、串行、异步、同步通信的概念1. 并行通信：指多个数据信号在同一时刻通过不同的传输路径传输，在数据传输过程中，多个信号可以同时进行传输，从而提高数据传输效率。
2. 串行通信：指数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输，在数据传输过程中，数据信号只能依次进行传输，适用于长距离传输和节约传输线路资源。
3. 异步通信：指数据传输时没有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输，需要通过起始位和停止位来标识数据的起始和结束。
4. 同步通信：指数据传输时需要有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输，需要通过时钟信号进行同步。
二、并行通信的原理及特点1. 原理：多个数据信号同时通过不同的传输路径传输。
2. 特点：1) 传输速度快：由于多个数据信号同时进行传输，因此传输速度相对较快。
2) 传输距离有限：由于多条传输路径之间的信号相互干扰，因此传输距离相对较短。
3) 成本较高：需要多条传输路径和大量的接口，成本相对较高。
三、串行通信的原理及特点1. 原理：数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输。
2. 特点：1) 传输速度慢：由于数据信号只能依次进行传输，因此传输速度相对较慢。
2) 传输距离远：适用于长距离传输，可以节约传输线路资源。
3) 成本较低：只需要一条传输路径和少量的接口，成本相对较低。
四、异步通信的原理及特点1. 原理：数据传输时没有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输。
2. 特点：1) 灵活性高：数据传输时间不固定，可以根据实际需要进行调整。
2) 精度较低：由于没有固定的时钟信号，数据传输的精度相对较低。
3) 适用于短距离传输：由于数据传输精度较低，适用于短距离传输和数据量较小的情况。
五、同步通信的原理及特点1. 原理：数据传输时需要有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输。
STM32USART同步异步串行通讯
慢慢的看一下,应该容易理解.在网络通信过程中，通信双方要交换数据，需要高度的协同工作。
为了正确的解释信号，接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理，因此定时是至关重要的。
在计算机网络中，定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据，否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
1. 异步传输（Asynch ronou s Transm issio n）：异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达。
一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。
按下一个字母键、数字键或特殊字符键，就发送一个8比特位的A SCII代码。
键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。
异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。
在它检测到数据并做出响应之前，第一个比特已经过去了。
这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。
因此，每次异步传输的信息都以一个起始位开头，它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位表示该次传输信息的终止。
按照惯例，空闲（没有传送数据）的线路实际携带着一个代表二进制1的信号，异步传输的开始位使信号变成0，其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。
最后，停止位使信号重新变回1，该信号一直保持到下一个开始位到达。
例如在键盘上数字“1”，按照8比特位的扩展ASCII编码，将发送“00110001”，同时需要在8比特位的前面加一个起始位，后面一个停止位。
异步通信和同步通信
通信同步方式在数字数据通信中，发送端和接收端之间必须在时间上保持同步，接收端只有知道数据流中各个位的开始时间和结束时间，才能保证数据接收的正确性和可靠性。
为此，通信双方必须在通信协议中定义通信同步方式，并按照规定的同步方式进行数据传输。
根据通信协议所定义的同步方式，数据传输可分为异步传输 (Asynchronous Transmission)和同步传输(Synchronous Transmission)两大类。
1.异步传输通常，异步传输是以字符为传输单位，每个字符都要附加 1 位起始位和 1 位停止位，以标记一个字符的开始和结束，并以此实现数据传输同步。
所谓异步传输是指字符与字符(一个字符结束到下一个字符开始)之间的时间间隔是可变的，并不需要严格地限制它们的时间关系。
起始位对应于二进制值 0，以低电平表示，占用 1 位宽度。
停止位对应于二进制值 1，以高电平表示，占用 1~2 位宽度。
一个字符占用 5~8位，具体取决于数据所采用的字符集。
例如，电报码字符为 5 位、ASCII码字符为 7 位、汉字码则为8 位。
此外，还要附加 1 位奇偶校验位，可以选择奇校验或偶校验方式对该字符实施简单的差错控制。
发送端与接收端除了采用相同的数据格式(字符的位数、停止位的位数、有无校验位及校验方式等)外，还应当采用相同的传输速率。
典型的速率有：9 600 b/s、19.2kb/s、56kb/s等。
异步传输又称为起止式异步通信方式，其优点是简单、可靠，适用于面向字符的、低速的异步通信场合。
例如，计算机与Modem之间的通信就是采用这种方式。
它的缺点是通信开销大，每传输一个字符都要额外附加2～3 位，通信效率比较低。
例如，在使用Modem上网时，普遍感觉速度很慢，除了传输速率低之外，与通信开销大、通信效率低也密切相关。
2. 同步传输通常，同步传输是以数据块为传输单位。
每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列，标记一个数据块的开始和结束，一般还要附加一个校验序列(如16位或32 位CRC校验码)，以便对数据块进行差错控制。
usart和uart区别
usart和uart区别USART和UART是用于串行通信的两种常见协议，它们在电子通信领域中使用非常广泛。
尽管USART和UART经常被混淆使用，但实际上它们在某些方面有一些明显的区别。
在本篇文章中，我们将详细介绍USART和UART的区别以及它们各自的特点。
首先，让我们来了解一下UART。
UART是英文Universal Asynchronous Receiver Transmitter的缩写，意为通用异步收发器。
它是用于串行通信的一种基本协议。
UART使用引脚信号来发送和接收数据，它以异步的方式工作，这意味着没有时钟信号同步数据传输。
UART通常用于简单的短距离通信，例如在微控制器和外部设备之间进行通信。
相比之下，USART是英文Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter的缩写，意为通用同步异步收发器。
USART是一种更复杂和高级的串行通信协议，它既支持同步传输也支持异步传输。
同步传输使用外部时钟信号来同步数据传输，这种方式可以提供更高的数据传输速率和更可靠的传输。
异步传输相比之下是以UART类似的方式工作，没有时钟信号同步。
USART通常应用于需要高速和可靠数据传输的场景，例如计算机和外设之间的通信。
在使用上，UART和USART之间还有一个明显的区别。
UART只能进行一对一的通信，即一对发送和接收引脚只能连接一个设备。
而USART具有多种通信模式，包括单主机通信、多主机通信和多机通信。
这使得USART在复杂的通信网络中非常有用，支持多个设备同时进行通信。
另一个区别在于USART通常具有较大的FIFO缓冲区，这可以提高数据传输的效率和可靠性。
UART只能使用一个字节的缓冲区来缓存数据，因此在高速传输时容易出现数据丢失或错误。
而USART的FIFO缓冲区可以缓存多个字节的数据，有效地解决了这个问题。
此外，由于USART支持同步传输，因此它可以使用不同的通信协议，如SPI（串行外设接口）和I2C（串行双线制接口）等。
异步串行通讯和同步串行通讯区别
异步串行通讯和同步串行通讯区别在计算机系统中，CPU和外部通信有两种通信方式：并行通信和串行通信。
而按照串行数据的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。
1、异步串行方式的特点
所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。
异步串行通信的特点可以概括为：
①以字符为单位传送信息。
②相邻两字符间的间隔是任意长。
③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以。
④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。
2、异步串行方式的数据格式
异步串行通信的数据格式如图8-1所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成：
①1位起始位，规定为低电0；
②5～8位数据位，即要传送的有效信息；
③1位奇偶校验位；
④1～2位停止位，规定为高电平1。
图1 异步串行数据格式
3、同步串行方式的特点
所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。
同步串行通信的特点可以概括为：
①以数据块为单位传送信息。
②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。
③因为一次传输的数据块中包含的数据较多，所以接收时钟与发送进钟严格同步，通常要有同步时钟。
4、同步串行方式的数据格式
同步串行通信的数据格式如图8-2所示，每个数据块（信息帧）由3个部分组成：
①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志；
②n个连续传送的数据
③2个字节循环冗余校验码(CRC)
图2 同步串行数据格式。
同步传输异步传输面向比特面向字符面向字节完整版
同步传输异步传输面向比特面向字符面向字节集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]同步通信和异步通信一、同步通信和异步通信串行通信可以分为两种类型，一种叫同步通信，另一种叫异步通信。
同步通信方式，是把许多字符组成一个信息组，这样，字符可以一个接一个地传输，但是，在每组信息(通常称为信息帧)的开始要加上同步字符，在没有信息要传输时，要填上空字符，因为同步传输不允许有间隙。
同步方式下，发送方除了发送数据，还要传输同步时钟信号，信息传输的双方用同一个时钟信号确定传输过程中每1位的位置。
见右图所示。
图同步通信示意图在异步通信方式中，两个数据字符之间的传输间隔是任意的，所以，每个数据字符的前后都要用一些数位来作为分隔位。
从图中可以看到，按标准的异步通信数据格式（叫做异步通信帧格式），1个字符在传输时，除了传输实际数据字符信息外，还要传输几个外加数位。
具体说，在1个字符开始传输前，输出线必须在逻辑上处于“1”状态，这称为标识态。
传输一开始，输出线由标识态变为“0”状态，从而作为起始位。
起始位后面为 5～8个信息位，信息位由低往高排列，即先传字符的低位，后传字符的高位。
信息位后面为校验位，校验位可以按奇校验设置，也可以按偶校验设置，或不设校验位。
最后是逻辑的“1”作为停止位，停止位可为1位、位或者2位。
如果传输完1个字符以后，立即传输下一个字符，那么，后一个字符的起始位便紧挨着前一个字符的停止位了，否则，输出线又会进入标识态。
在异步通信方式中，发送和接收的双方必须约定相同的帧格式，否则会造成传输错误。
在异步通信方式中，发送方只发送数据帧，不传输时钟，发送和接收双方必须约定相同的传输率。
当然双方实际工作速率不可能绝对相等，但是只要误差不超过一定的限度，就不会造成传输出错。
图是异步通信时的标准数据格式。
图异步通信示意图比较起来，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下的高，因为同步方式下的非数据信息比例比较小。
单片机的通信方式
单片机的通信方式单片机通信是指单片机之间的数据传输方式，用于各种嵌入式应用。
通信方式有很多，常用的有串行通信方式和并行通信方式。
1. 串行通信串行通信方式是指在同一时刻只有一个数据位在传输的通信方式。
串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信。
异步串行通信通常用于短距离通信和低速通信，因为异步通信需要使用更多的数据位来描述数据，需要更长的时间来传输。
同步串行通信通常用于高速通信和长距离传输。
同步通信使用一个时钟信号来同步传输的数据，这样数据传输速度比异步通信快。
并行通信方式是指在同一时刻多个数据位同时传输的通信方式。
并行通信速度比串行通信速度快，但需要使用更多的线路。
并行通信通常用于高速通信和高速数据传输，如网络、计算机等系统。
3. I2C通信I2C通信是一种具有双向数据传输和同步时序的串行通信方式，常用于连接多个外设到单片机。
I2C通信采用两根线路和多个地址和设备来实现通信。
SPI通信是一种快速、高效、双向的串行通信方式。
SPI通信采用四根线路来实现通信，这些线路包括：时钟线、数据线、主从选择线和片选信号线。
SPI通信通常用于高速数据传输和控制数据的传输。
CAN通信是一种适用于工业控制和汽车控制等领域的串行通信协议。
CAN通信用于处理较大量的数据，通信速度较快，主要支持多个节点之间的独立通信。
CAN通信采用特定的通信协议来处理信息，保证通信正常。
CAN通信通常包括两个节点，即发送者和接收者。
总之，单片机通信是嵌入式系统中非常重要的功能，有多种不同的通信方式和协议，可以根据不同的应用场合和需求进行选择。
简述并行通信、串行通信、同步通信、异步通信、单工、双工、半双工的概念
简述并行通信、串行通信、同步通信、异步通信、单工、
双工、半双工的概念
并行通信：
并行通信是指在意义上，在某一时刻内，多个信号共同在线上传播的通信方式，也就是将多个信号同时传输。
串行通信：
串行通信指用一条线的同步调制方式进行通信，将一位一位地传送信号，传输的信号常量用时间的顺序来编码，编码过程按比特串的形式完成，理论上可以传输不同类型的传输数据。
同步通信：
同步通信是指在通信动作前，双方进行信号同步，挥手确认等动作，双方经过一段时间的连接和同步，在同一时刻建立起通信的通信方式。
异步通信：
异步通信是指发送和接收信息时，双方传输速度不必完全相同，接收一定的信息缓冲并定时发送。
单工：
单工是单个方向传输数据的方式，可以是发送端或接收端只能传输信息，而不能双向传输，也就是在单工方式下，一端只能发送，另一端只能接收，无法进行反向传输。
双工：
双工模式又被称为全双工，即支持双向同时传输数据的模式，
也是发送端和接收端之间的双向传输，发送端可以发送信息，接收端可以接收信息，而且可以随时进行反向传输。
半双工：
半双工模式也称作半全双工，在半双工模式里，两台电脑之间不能同时进行传输，只能一台传输，另一台只能接收，此时如果想要发送方和接收方相互改变，就需要事先建立一个同步的机制，以确定发送方和接收方谁先发送、谁后接收。
【大学】串行数据通信
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●TI，发送中断标志位。在方式0时，当串行 发送第8位数据结束时，或在其它方式，串行 发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置1， 向CPU发中断申请。在中断服务程序中，必 须用软件将其清0，取消此中断申请。
●RI，接收中断标志位。在方式0时，当串行 接收第8位数据结束时，或在其它方式，串行 接收停止位的中间时，由内部硬件使RI置1， 向CPU发中断申请。也必须在中断服务程序 中，用软件将其清0，取消此中断申请。
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PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关 ：
SMOD（PCON.7） 波特率倍增位。在串行口 方式1、方式2、方式3时，波特率与SMOD有关， 当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时， SMOD=0。
=（2SMOD ×fosc /[32 × 12 × (2n-初值)]
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在单片机的应用中，常用的晶振频率为：12MHz和 11.0592MHz。所以，选用的波特率也相对固定。 常用的串行口波特率以及各参数的关系如表所示。
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串行口工作之前，应对其进行初始化，主 要是设置产生波特率的定时器1、串行口控 制和中断控制。具体步骤如下：
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三、串行通信波特率
波特率bps(bit per second)定义: 每秒传输数据的位数。 波特率的倒数即为每位传输所需的时间。 相互通信的甲乙双方必须具有相同的波特率，否则无法成 功地完成串行数据通信。 如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位(1个 起始位、1个停止位、8个数据位)，这时的波特率为：
usart协议详解
usart协议详解USART（通用同步异步收发传输器）是一种串行通信协议，常用于在微控制器和外部设备之间进行数据传输。
本文将详细介绍USART协议的工作原理、特点以及应用。
一、USART协议的工作原理USART协议包含了同步和异步两种传输方式。
在同步模式下，数据传输的时钟信号由外部产生，在异步模式下则由USART内部产生。
数据传输的基本单位是一个字符，每个字符由一个起始位、数据位和一个或多个停止位组成。
起始位用于引导接收器开始接收数据，停止位用于标识数据的结束。
在异步模式下，数据是按照固定的波特率传输的，每个字符所占用的时间长度是固定的，由系统的时钟频率和波特率决定。
接收方通过边沿检测来识别数据的起始位，然后按照固定的时间长度逐位接收数据，并根据停止位的状态判断数据是否接收完整。
二、USART协议的特点1. 可适用于多种数据模式：USART协议可以支持多种数据模式，包括8位数据模式、9位数据模式、同步模式和异步模式等。
这样可以根据实际需求选择合适的数据模式，提高数据传输的灵活性。
2. 可靠的数据传输：USART协议具有较高的传输可靠性，采用了差错检测和纠正机制，可以自动检测和纠正数据传输中的错误，提高数据传输的正确率。
3. 高效的传输速率：USART协议支持较高的传输速率，可以达到几百kbps甚至更高的速率，适用于高速数据传输的应用场景。
三、USART协议的应用1. 串口通信：USART协议广泛应用于串口通信领域，可以实现微控制器与计算机、外部设备之间的数据传输。
通过串口通信，微控制器可以与上位机进行数据交互，实现监控、控制、数据采集等功能。
2. 无线通信：USART协议也可用于无线通信系统，例如与蓝牙模块、Wi-Fi模块等进行数据通信。
通过USART协议，可以实现无线控制、文件传输等功能，广泛应用于物联网、智能家居等领域。
3. 数据存储和传输：USART协议还可以用于数据存储和传输设备，例如与SD 卡、闪存芯片等进行数据交互。
(参考资料)异步串行通信和同步串行通信
同步通信和异步通信比较串行通信可以分为两种类型：同步通信、异步通信1.异步通信的特点及信息帧格式以起止式异步协议为例，下图显示的是起止式一帧数据的格式：起止式异步通信的特点是：一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，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。
每一个字符的前面都有一位起始位（低电平，逻辑值），字符本身由5-7位数据位组成，接着字符后面是一位校验位（也可以没有校验位），最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位。
停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值１），这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。
从图中可看出，这种格式是靠起始位和停止位来实现字符的界定或同步的，故称为起止式协议。
异步通信可以采用正逻辑或负逻辑，正负逻辑的表示如下表所示：注：表中位数的本质含义是信号出现的时间，故可有分数位，如1.5。
例：传送8位数据45H（0100,0101B），奇校验，1个停止位，则信号线上的波形象图2所示那样：异步通信的速率：若9600bps，每字符8位，1起始，1停止，无奇偶，则实际每字符传送10位，则960字符/秒。
图22.异步通信的接收过程接收端以“接收时钟”和“波特率因子”决定一位的时间长度。
下面以波特率因子等于16（接收时钟每16个时钟周期，使接收移位寄存器移位一次）、正逻辑为例说明，如图3所示。
图3（1）开始通信时，信号线为空闲（逻辑1）,当检测到由1到0的跳变时，开始对“接收时钟”计数。
（2）当计到8个时钟时，对输入信号进行检测，若仍为低电平，则确认这是“起始位”B，而不是干扰信号。
（3）接收端检测到起始位后，隔16个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D0位数据。
若为逻辑1, 作为数据位1；若为逻辑0，作为数据位0。
（4）再隔16个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D1位数据。
….，直到全部数据位都输入。
数据传输方法详解
数据传输方法详解数据传输是信息技术领域中至关重要的一环，它涉及到了数据的发送和接收过程。
在现代社会中，数据传输的方式多种多样，本文将对其中一些常见的数据传输方法进行详细解析。
一、串行传输串行传输是一种逐位传输数据的方式，它将数据按照位的顺序依次发送。
在串行传输中，数据通过一个单一的通道进行传输，这个通道可以是电线、光纤或者无线信号等。
串行传输相对于并行传输来说，需要较长的传输时间，但是它的优点是传输距离可以更远，且可以减少传输线的数量。
串行传输常用于需要长距离传输的场景，比如电信网络中的光纤传输。
此外，在一些外部设备连接中，如串口、USB接口等，也会使用串行传输方式。
二、并行传输并行传输是一种同时传输多个位的方式，它将数据的各个位同时发送。
在并行传输中，每个位都通过一个独立的通道进行传输，这些通道可以是不同的电线或者导线。
并行传输相对于串行传输来说，传输速度更快，但是需要更多的传输线。
并行传输常用于短距离高速传输的场景，比如计算机内部的数据传输。
在计算机内部，数据的传输需要快速完成，因此采用并行传输可以提高传输效率。
三、同步传输同步传输是一种在发送端和接收端之间建立时钟信号来同步数据传输的方式。
在同步传输中，发送端和接收端通过预先约定的时钟信号来保持数据传输的同步。
这种方式可以确保数据的准确性和完整性。
同步传输常用于需要高可靠性的数据传输场景，比如通信网络中的数据传输。
在通信网络中，数据的传输需要保证数据的准确性和完整性，因此采用同步传输可以提高传输的可靠性。
四、异步传输异步传输是一种不需要时钟信号来同步数据传输的方式。
在异步传输中，发送端和接收端通过起始位和停止位来标识数据的开始和结束。
这种方式相对于同步传输来说，传输效率较低，但是它的优点是传输的灵活性更高。
异步传输常用于需要灵活性较高的数据传输场景，比如串口通信中的数据传输。
在串口通信中，数据的传输需要根据实际情况来灵活调整，因此采用异步传输可以满足这种需求。
数据同步传输和异步传输
数据同步传输和异步传输数据传同步式中包括同步传输和异步传输。
二者的区别在与发送方和接收方是否按照同一个时钟序列进行工作。
同步传输以数据块为单位进行数据传输，数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，每个数据块带有时序信息，接收方可以用时序信息进行校验。
异步传输一般以字符为单位，接收方通过字符起始和停止码确定接收信息，不需要与发送方按照同一时序工作。
同步传输是一种以数据块为传输单位的数据传输方式，该方式下数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，必须严格地规定它们的时间关系。
每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列，标记一个数据块的开始和结束，一般还要附加一个校验序列，以便对数据块进行差错控制。
同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号的，因此在一个串行的数据流中，各信号码元之间的相对位置都是固定的（即同步的）。
在同步传输的模式下，数据的传送是以一个数据区块为单位，因此同步传输又称为区块传输。
在传送数据时，需先送出2个同步字符，然后再送出整批的数据。
同步传输的比特分组要大得多。
它不是独立地发送每个字符，每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送。
我们将这些组合称为数据帧，或简称为帧。
数据帧的第一部分包含一组同步字符，它是一个独特的比特组合，类似于前面提到的起始位，用于通知接收方一个帧已经到达，但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致，使收发双方进入同步。
帧的最后一部分是一个帧结束标记。
与同步字符一样，它也是一个独特的比特串，类似于前面提到的停止位，用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。
同步传输对收发两端对时间的精确度要求高。
“同步通信”的通信双方必须先建立同步，即双方的时钟要调整到同一个频率。
收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。
但这时还有两种不同的同步方式。
一种是使用全网同步，用一个非常精确的主时钟对全网所有结点上的时钟进行同步。
另一种是使用准同步，各结点的时钟之间允许有微小的误差，然后采用其他措施实现同步传输。
同步传输-异步传输-面向比特-面向字符-面向字节
5.1.3同步通信和异步通信一、同步通信和异步通信串行通信可以分为两种类型，一种叫同步通信，另一种叫异步通信。
同步通信方式，是把许多字符组成一个信息组，这样，字符可以一个接一个地传输，但是，在每组信息(通常称为信息帧)的开始要加上同步字符，在没有信息要传输时，要填上空字符，因为同步传输不允许有间隙。
同步方式下，发送方除了发送数据，还要传输同步时钟信号，信息传输的双方用同一个时钟信号确定传输过程中每1位的位置。
见右图5.2所示。
图5.2同步通信示意图在异步通信方式中，两个数据字符之间的传输间隔是任意的，所以，每个数据字符的前后都要用一些数位来作为分隔位。
从图5.2中可以看到，按标准的异步通信数据格式（叫做异步通信帧格式），1个字符在传输时，除了传输实际数据字符信息外，还要传输几个外加数位。
具体说，在1个字符开始传输前，输出线必须在逻辑上处于“1”状态，这称为标识态。
传输一开始，输出线由标识态变为“0”状态，从而作为起始位。
起始位后面为5～8个信息位，信息位由低往高排列，即先传字符的低位，后传字符的高位。
信息位后面为校验位，校验位可以按奇校验设置，也可以按偶校验设置，或不设校验位。
最后是逻辑的“1”作为停止位，停止位可为1位、1.5位或者2位。
如果传输完1个字符以后，立即传输下一个字符，那么，后一个字符的起始位便紧挨着前一个字符的停止位了，否则，输出线又会进入标识态。
在异步通信方式中，发送和接收的双方必须约定相同的帧格式，否则会造成传输错误。
在异步通信方式中，发送方只发送数据帧，不传输时钟，发送和接收双方必须约定相同的传输率。
当然双方实际工作速率不可能绝对相等，但是只要误差不超过一定的限度，就不会造成传输出错。
图5.3是异步通信时的标准数据格式。
图5.3异步通信示意图比较起来，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下的高，因为同步方式下的非数据信息比例比较小。
二、传输率所谓传输率就是指每秒传输多少位，传输率也常叫波特率（bitrate）。
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这里所讲的同步传输和异步传输不同于VC 串口编程时的同步和异步，这里只讲串口硬件层传输的两种模式，有关VC 串口编程的同步模式和异步模式我将另外写一篇文章。
这里所讲的同步和异步是从硬件层级来讲的。
首先要知道什么串行传输，串行传输是指数据的二进制代码在一条物理信道上以位为单位按时间顺序逐位传输的方式。
串行传输时，发送端逐位发送，接收端逐位接受，同时，还要对所接受的字符进行确认，所以收发双方要采取同步措施（即判断什么时候有数据，数据是什么，什么时候结束传输）。
同步措施有两种，一种在传输的每个（帧）数据前（数据可能是5~8位）加一个起始位，后面加一位校验位及一位或两位的停止位组成一帧数据，这各方式称为异步传输；另一种是在一次传输（可能是多个字节）前加同步字节，可能不止一个字节，最后加校验字节或代表结束标志的字节，这种方式称为同步传输方式。
异步传输
异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它
们会在什么时候到达。
一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。
按下一个字母键、数字键或特殊字符键，就发送一个8比特位的ASCII 代码。
键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。
异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。
在它检测到数据并做出响应之前，第一个比特已经过去了。
这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。
因此，每次异步传输的信息都以一个起始位开头，它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位表示该次传输信息的终止。
按照惯例，空闲（没有传送数据）的线路实际携带着一个代表二进制1的信号，异步传输的开始位使信号变成0，其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。
最后，停止位使信号重新变回1，该信号一直保持到下一个开始位到达。
例如在键盘上数字“1”，按照8比特位的扩展ASCII编码，将发送“00110001”，同时需要在8比特位的前面加一个起始位，后面一个停止位。
异步传输的实现比较容易，由于每个信息都加上了“同步”信息，因此计时的漂移不会产生大的积累，但却产生了较多的开销。
在上面的例子，每8个比特要多传送两个比特，总的传输负载就增加25%。
对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大，但对于那些数据传输量很大的高速设备来说，25%的负载增值就相当严重了。
因此，异步传输常用于低速设备。
异步串行方式的数据格式示例
异步串行通信的数据格式如图１所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成：
①1位起始位，规定为低电0；
②5～8位数据位，即要传送的有效信息；
③1位奇偶校验位；
④1～2位停止位，规定为高电平1。
图1 异步串行数据格式
异步串行方式的特点
所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。
异步串行通信的特点可以概括为：
①以字符为单位传送信息。
②相邻两字符间的间隔是任意长。
③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以。
④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。
计算机的串口符合RS-232C标准，其全称为“异步串行通信接口”，简称串口，所以计算机上的串口以硬件层的角度来看，数据采用异步传输方式。
但这并等同于Windows 串口编程里的同步和异步，严格来讲，串口编程里的同步和异步应该叫重叠I/O和非重叠I/O模式。
同步传输
同步传输的比特分组要大得多。
它不是独立地发送每个字符，每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送。
我们将这些组合称为数据帧，或简称为帧。
数据帧的第一部分包含一组同步字符，它是一个独特的比特组合，类似于前面提到的起始位，用于通知接收方一个帧已经到达，但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致，使收发双方进入同步。
帧的最后一部分是一个帧结束标记。
与同步字符一样，它也是一个独特的比特串，类似于前面提到的停止位，用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。
同步传输通常要比异步传输快速得多。
接收方不必对每个字符进
行开始和停止的操作。
一旦检测到帧同步字符，它就在接下来的数据到达时接收它们。
另外，同步传输的开销也比较少。
例如，一个典型的帧可能有500字节（即4000比特）的数据，其中可能只包含100比特的开销。
这时，增加的比特位使传输的比特总数增加2.5%，这与异步传输中25 %的增值要小得多。
随着数据帧中实际数据比特位的增加，开销比特所占的百分比将相应地减少。
但是，数据比特位越长，缓存数据所需要的缓冲区也越大，这就限制了一个帧的大小。
另外，帧越大，它占据传输媒体的连续时间也越长。
在极端的情况下，这将导致其他用户等得太久。
同步传输方式的数据格式示例
同步串行通信的数据格式如图２所示，每个数据块（信息帧）由3个部分组成：
①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志；
②n个连续传送的数据
③2个字节循环冗余校验码(CRC)
图2 同步串行数据格式
同步传输方式的特点
所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，
字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。
同步串行通信的特点可以概括为：
①以数据块为单位传送信息。
②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。
③因为一次传输的数据块中包含的数据较多，所以接收时钟与发送进钟严格同步，通常要有同步时钟。