实践：串行通信方式的应用

串行通信可以分为异步通信和同步通信两种。异步通信使用开始-停止（start-stop）协议，使接收器与每个字符帧的开始时刻同步。同步通信通过发送一个时钟信号，使接收器与每位时间同步。

1.异步通信

在嵌入式应用系统中采用异步通信（Asynchronous Communication）方式有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率，传输时数据以字符或字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐位发送，通过传输线由接收端逐位接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，独立完成操作。

单片机异步通信常采用的数据格式中，一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。接收端检测到传输线上发送过来的字符帧起始位时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就可以确定一帧字符已经发送完毕。串行异步通信的数据格式如图10-2所示。

图10-2 串行异步通信的数据格式

①起始位：起始位必须是持续一个比特时间的逻辑“0”电平，标志传送一个字符的开始。

②数据位：数据位为5～8位，它紧跟在起始位之后，是被传送字符的有效数据位。传送时先传送字符的低位，后传送字符的高位，数据位究竟是几位，可由硬件或软件来设定。

③奇偶校验位：奇偶校验位仅占一位，用于进行奇校验或偶校验，也可以不设该校验位。(www.xing528.com)

④停止位：停止位为1位、1.5位或2位，可有软件设定。它一定是逻辑“1”电平，标志着传送一个字符的结束。

⑤空闲位：空闲位表示线路处于空闲状态，此时线路上为逻辑“1”电平。空闲位可以没有，此时异步传送的效率为最高。

本书所使用的HCS08单片机内部串行通信模块属于异步串行通信模块，其通信协议属于异步协议。

2.同步通信

同步通信（Synchronous Communication）是一种连续串行传送数据的通信方式。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同之处在于，同步通信的信息帧中含有若干个数据字符。它们通常由同步字符、数据块和校验字符（CRC）组成。同步通信的帧结构图如图10-3所示。

图10-3 同步通信的帧结构图

其中，同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所传输的数据块长度来决定。校验字符有1～2个，用于接收端对接收到的字符序列进行传输正确性的校验。与异步通信相比，同步通信无须每传送一字节就使用起始位和停止位，因而发送的数据量大、速度快，缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。