串行通信的工作原理

485工作原理

485通信是一种常用的串行通信协议，其工作原理是通过定义传输格式和通信规则来实现数据的可靠传输和通信设备之间的数据交换。下面将介绍485通信的工作原理，包括物理层和数据链路层。

1. 物理层工作原理：

- 485通信采用差分传输方式，使用两根信号线（A和B线）来传输数据。A线为正向信号，B线为反向信号，并且两条线之间的电压差表示信息的传输状态。

- 发送数据时，发送器将二进制数据转换成电压信号，分别输出到A和B线上，形成差分信号。接收器根据两线之间的电压差判断接收到的数据。

- 在传输过程中，A线和B线上的电平分别为高和低，或者低和高，表示二进制的0和1。

2. 数据链路层工作原理：

- 485通信使用主从模式进行数据交换，在一个主机和多个从机之间建立通信连接。

- 主机负责发送命令和控制信息，从机接收并执行主机的命令，并将执行结果反馈给主机。

- 主机发送数据时，首先发送一个起始位，然后是数据位（8位）、校验位（可选）和停止位，组成一个完整的数据帧。

- 接收器在接收到起始位后开始接收数据，通过硬件或软件判断数据的传输状态，接收并提取数据位、校验位和停止位。

通过以上物理层和数据链路层的工作原理，485通信实现了点对点或多点之间的可靠传输和数据交换。它具有传输距离长、抗干扰能力强、可靠性高等优点，被广泛应用于工控领域，例如工厂自动化、楼宇自控和设备监控等。

micro bit 串口通信 uart 原理

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），也称为串行通信协议，是一种异步串行通信协议。在微控制器的应用中，UART常被用于与外部设备进行通信。

UART的工作原理是将传输数据的每一个字符一位一位地传输。发送数据时，空闲状态线路处于高电平。当收到发送指令后，将线路拉低一段时间，这被称为起始位，接着数据按低位到高位的顺序发送，数据发送完毕后，发送奇偶校验位和停止位，完成一帧数据的发送。在数据接收过程中，当检测到线路的下降沿时，说明线路有数据传输，然后按照约定的波特率从低位到高位接收数据。数据接收完毕后，接收设备再比较奇偶校验位是否正确，如果正确则通知后续设备接收数据或存入缓冲。

UART的通信方式包括全双工和半双工。全双工通信允许数据同时在两个方向上传输，而半双工通信只允许数据在一个方向上传输，但可以在两个方向上切换。在串行通信中，还有一种同步通信方式，它使用时钟信号来同步数据的传输。

在micro:bit中，可以使用UART进行串口通信。micro:bit有一个硬件UART模块，可以与外部设备进行串口通信。通过UART接口，micro:bit可以与其他设备交换数据，实现各种功能，如传感器数据的读取、控制指令的发送等。

总的来说，UART是一种简单而有效的串行通信协议，适用于各种微控制器和外部设备之间的通信。在micro:bit中，UART模块提供了一种方便的方式来与其他设备进行串口通信，从而实现各种有趣的应用。

串口通讯原理

串口通讯是一种常见的数据传输方式，它通过串行传输数据，将数据一位一位地发送和接收。串口通讯常用于计算机与外部设备之间的数据传输，例如打印机、调制解调器、传感器等。本文将介绍串口通讯的原理和工作方式。

一、串口通讯的基本原理

串口通讯使用两根信号线进行数据传输，分别是发送线（TX）和接收线（RX）。发送线用于将数据从发送端发送到接收端，接收线则用于将数据从接收端传输到发送端。这两根信号线通过一对电缆连接在一起。

在串口通讯中，数据是按照一定的格式进行传输的。常见的格式包括起始位、数据位、校验位和停止位。起始位用于标识数据传输的开始，数据位用于传输实际的数据，校验位用于检测数据传输的准确性，停止位用于标译数据传输的结束。

二、串口通讯的工作方式

串口通讯的工作方式可以分为同步和异步两种。同步传输是指发送端和接收端的时钟信号保持同步，数据按照时钟信号的边沿进行传输。异步传输则是指发送端和接收端的时钟信号不同步，数据通过起始位和停止位进行同步。

在同步传输中，发送端和接收端需要事先约定好时钟信号的频率和相位，以确保数据的准确传输。而在异步传输中，发送端和接收端只需要约定好数据的格式，不需要同步时钟信号，因此更加灵活。

三、串口通讯的优缺点

串口通讯具有以下优点：

1. 简单易用：串口通讯的硬件接口简单，使用方便。

2. 跨平台性：串口通讯可以在不同的操作系统和设备之间进行数据传输。

3. 可靠性高：串口通讯的传输稳定可靠，不容易出错。

然而，串口通讯也存在一些缺点：

1. 传输速率较低：串口通讯的传输速率相对较低，无法满足高速数据传输的需求。

2. 连接距离有限：串口通讯的连接距离较短，一般不超过几十米。

3. 线路复杂：串口通讯需要使用专用的串口线缆，线路较为复杂。

四、串口通讯的应用领域

串口通讯广泛应用于各个领域，包括工业自动化、通信设备、医疗设备等。例如，在工业自动化领域，串口通讯常用于PLC（可编程逻辑控制器）和外部设备之间的数据传输；在通信设备领域，串口通讯常用于调制解调器和计算机之间的数据传输。

通信按照基本类型可以分为并行通信和串行通信。并行通信时数据的各个位同时传送，

可以实现字节为单位通信，但是通信线多占用资源多，成本高。比如P0 = 0xFE; 一次给 P0

的 8 个 IO 口分别赋值，同时进行信号输出，类似于有 8 个车道同时可以过去 8 辆车一样，这种形式就是并行的，我们习惯上还称 P0、P1、P2 和 P3 为 51 单片机的 4 组并行总线。

而串行通信，就如同一条车道，一次只能一辆车过去，如果一个 0xFE 这样一个字节的数据要传输过去的话，假如低位在前高位在后的话，那发送方式就是 0-1-1-1-1-1-1-1-1，一位一位的发送出去的，要发送 8 次才能发送完一个字节。

STC89C52 有两个引脚是专门用来做 UART 串行通信的，一个是 P3.0 一个是 P3.1，它们还分别有另外的名字叫做 RXD 和 TXD，由它们组成的通信接口就叫做串行接口，简称串口。用两个单片机进行 UART 串口通信，基本的演示图如图1所示。

图1 串口数据发送示意图

图1中，GND 表示单片机系统电源的参考地，TXD 是串行发送引脚，RXD 是串行接收引脚。两个单片机之间要通信，首先电源基准得一样，所以我们要把两个单片机的 GND 相互连接起来，然后单片机 1 的 TXD 引脚接到单片机 2 的 RXD 引脚上，即此路为单片机 1发送到单片机 2 接收的通道，单片机 1 的 RXD 引脚接到单片机 2 的 TXD 引脚上，即此路为单片机 2

发送到单片机 1 接收的通道。这个示意图就体现了两个单片机相互收发信息的过程。 当单片机 1 想给单片机 2 发送数据时，比如发送一个 0xE4 这个数据，用二进制形式表 示就是