單片機的重要性不言而喻，工業(yè)環(huán)境下，單片機發(fā)揮著重要作用。那么，你對單片機到底有多熟悉呢?為增進大家對單片機的認識，本文將對單片機相關內容予以介紹。通過本文，你將對51單片機、51單片機通信協議有所了解。如果你對單片機或者51單片機具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、51單片機

51單片機是對所有兼容Intel 8031指令系統的單片機的統稱。該系列單片機的始祖是Intel的8004單片機，后來隨著Flash rom技術的發(fā)展，8004單片機取得了長足的進展，成為應用最廣泛的8位單片機之一，其代表型號是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應用于工業(yè)測控系統之中。很多公司都有51系列的兼容機型推出，今后很長的一段時間內將占有大量市場。51單片機是基礎入門的一個單片機，還是應用最廣泛的一種。需要注意的是51系列的單片機一般不具備自編程能力。

同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結果都是一樣的，如ATMEL的89C51(已經停產)、89S51， PHILIPS，和WINBOND等，我們常說的已經停產的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機，同時是在原基礎上增強了許多特性，如時鐘，更優(yōu)秀的是由Flash(程序存儲器的內容至少可以改寫1000次)存儲器取代了原來的ROM，AT89C51的性能相對于8051已經算是非常優(yōu)越的了。

不過在市場化方面，89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，89S51已經成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel公司已經停產AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進，89S51采用0.35新工藝，成本降低，而且將功能提升，增加了競爭力。89SXX可以向下兼容89CXX等51系列芯片。同時，Atmel不再接受89CXX的定單，大家在市場上見到的89C51實際都是Atmel前期生產的巨量庫存而已。如果市場需要，Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。

二、51單片機之uart通信協議

UART即通用異步收發(fā)傳輸器，工作于數據鏈路層。包含了RS-232、RS-422、RS-485串口通信和紅外等等。UART協議作為一種低速通信協議，廣泛應用于通信領域等各種場合。UART基本可分為并口通信及串口通信兩種。

異步串口通信協議，工作原理是將傳輸數據的每個字符以串行方式一位接一位的傳輸。

UART協議中，每一位(bit)的意義如下：

起始位：先發(fā)出一個邏輯“0”的信號，表示傳輸字符的開始。數據位：緊跟起始位之后。數據位的個數可以是4、5、6、7、8等，構成一個字符。通常采用ASCII碼。從最低位開始傳送，靠時鐘來定位。

奇偶校驗位：數據位加上這一位后(跟在數據位尾部)，使得“1”的位數應為偶數(偶校驗)或奇數(奇校驗)，以此來校驗數據傳送的正確性。

停止位：它是一個字符數據的結束標志。可以是1位、1.5位、2位的高電平(邏輯“1”)。

空閑位：處于邏輯“1”狀態(tài)，表示當前線路上沒有數據的傳送。波特率：是衡量數據傳輸速率的指針。表示為每秒鐘傳送的二進制位數(bit數)。例如資料傳送速率為120字符/秒，而每一個字符為10位，則其傳送的波特率為10×120=1200字符/秒=1200波特。

軟件UART控制：在嵌入式系統或者計算機中，并非直接對串口直接進行操作，而是通過SCI模塊對其進行控制。常用的許多芯片中都包含了SCI，例如ARM的S3C2410X芯片內嵌了3個串行接口控制器，而Nios等軟核芯片則可以用選用UART(RS232)的IP對UART進行控制。PC機則常用16650UART、16750UART等控制串口。

如果實現軟件操作UART時，在UART檢查端口管腳的串行活動時，需要占用大量時間，讓應用程序停滯，這會使得軟件UART沒有意義。但情況并非如此，來看一下標準的10位異步串行協議收發(fā)一個字符時的情況。

數字系統方面，我們可以用一對狀態(tài)機來表征軟件UART的行為，一個狀態(tài)機用于發(fā)送字符，另一個用于接收字符。對一個全雙工的UART而言，這兩個狀態(tài)機是并行運行的，需要兩個獨立的定時器中斷。這兩個狀態(tài)機都有主動和被動兩種模式。發(fā)送狀態(tài)機在收到一個需發(fā)送的字符時跳出空閑狀態(tài)，在結束位發(fā)送之后回到空閑狀態(tài)。接收狀態(tài)機在檢測到接收線上的一個下降沿時跳出空閑狀態(tài)。在檢測到這個初始的低電平狀態(tài)之后，開始對位時隙進行遞減計數，同時按要求采樣信號線上的每個信號位，包括停止位。

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