1.UART的概念
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)
2、单工、半双工、全双工概念
对比维度 | 单工(Simplex) | 半双工(Half-Duplex) | 全双工(Full-Duplex) |
---|---|---|---|
信号传输方向 | 仅单向传输(A→B 或 B→A,不可逆) | 可双向传输,但同一时间仅单向 | 双向同时传输(A→B 与 B→A 同步) |
信道占用方式 | 一条单向信道,永久占用 | 一条共享信道,交替占用 | 两条独立信道(或复用技术),同时占用 |
核心特点 | 无交互能力,无信道冲突 | 有交互能力,但需避免同时发送 | 交互性最强,收发完全独立 |
典型应用场景 | 广播电视、红外遥控器、传感器数据上报 | 对讲机、传统以太网(CSMA/CD)、无线对讲机 | 手机通话、以太网(全双工模式)、光纤通信 |
硬件复杂度 | 最低(仅需发送 / 接收单一模块) | 中等(需收发模块,加冲突检测) | 最高(需独立收发模块,或复用技术) |
3、串行、并行概念,区别
串行:(UART)
(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)
4 、 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
5、奇偶校验的概念/缺点
问题:无法检测偶数个bit出错
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
6、串口通信参数(波特率 数据位 停止位 校验位 2400 8 N 1)
波特率:bps(bit per second),每秒钟传输bit的数量,常见的波特率:2400,4800
数据位:串口传输通常8bit数据位传输
停止位:1bit停止位
校验位:
None,N,无校验
Even,E,偶校验
Odd,O,奇校验
7、同步、异步概念
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
8、主从应答的概念
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
9、主机、从机
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
(01 --- LED控制 02 --- 数码管控制 03 --- 蜂鸣器控制)