通信按照基本類型可以分為并行通信和串行通信。并行通信時(shí)數(shù)據(jù)的各個(gè)位同時(shí)傳送，可以實(shí)現(xiàn)字節(jié)為單位通信，但是通信線多占用資源多，成本高。比如我們前邊用到的 P0 = 0xFE;一次給 P0 的 8 個(gè) IO 口分別賦值，同時(shí)進(jìn)行信號(hào)輸出，類似于有 8 個(gè)車道同時(shí)可以過(guò)去 8 輛車一樣，這種形式就是并行的，我們習(xí)慣上還稱 P0、P1、P2 和 P3 為 51 單片機(jī)的 4 組并行總線。

而串行通信，就如同一條車道，一次只能一輛車過(guò)去，如果一個(gè) 0xFE 這樣一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)要傳輸過(guò)去的話，假如低位在前高位在后的話，那發(fā)送方式就是 0-1-1-1-1-1-1-1-1，一位一位的發(fā)送出去的，要發(fā)送 8 次才能發(fā)送完一個(gè)字節(jié)。

STC89C52 有兩個(gè)引腳是專門用來(lái)做 UART 串行通信的，一個(gè)是 P3.0 一個(gè)是 P3.1，它們還分別有另外的名字叫做 RXD 和 TXD，由它們組成的通信接口就叫做串行接口，簡(jiǎn)稱串口。用兩個(gè)單片機(jī)進(jìn)行 UART 串口通信，基本的演示圖如圖 11-1 所示。

圖 11-1 單片機(jī)之間 UART 通信示意圖

圖中，GND 表示單片機(jī)系統(tǒng)電源的參考地，TXD 是串行發(fā)送引腳，RXD 是串行接收引腳。兩個(gè)單片機(jī)之間要通信，首先電源基準(zhǔn)得一樣，所以我們要把兩個(gè)單片機(jī)的 GND 相互連接起來(lái)，然后單片機(jī) 1 的 TXD 引腳接到單片機(jī) 2 的 RXD 引腳上，即此路為單片機(jī) 1 發(fā)送而單片機(jī) 2 接收的通道，單片機(jī) 1 的 RXD 引腳接到單片機(jī) 2 的 TXD 引腳上，即此路為單片機(jī) 2 發(fā)送而單片機(jī) 1 接收的通道。這個(gè)示意圖就體現(xiàn)了兩個(gè)單片機(jī)相互收發(fā)信息的過(guò)程。

當(dāng)單片機(jī) 1 想給單片機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，比如發(fā)送一個(gè) 0xE4 這個(gè)數(shù)據(jù)，用二進(jìn)制形式表示就是 0b11100100，在 UART 通信過(guò)程中，是低位先發(fā)，高位后發(fā)的原則，那么就讓 TXD首先拉低電平，持續(xù)一段時(shí)間，發(fā)送一位 0，然后繼續(xù)拉低，再持續(xù)一段時(shí)間，又發(fā)送了一位 0，然后拉高電平，持續(xù)一段時(shí)間，發(fā)了一位 1??一直到把 8 位二進(jìn)制數(shù)字 0b11100100全部發(fā)送完畢。這里就涉及到了一個(gè)問(wèn)題，就是持續(xù)的這“一段時(shí)間”到底是多久？由此便引入了通信中的一個(gè)重要概念——波特率，也叫做比特率。

波特率就是發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)位的速率，習(xí)慣上用 baud 表示，即我們發(fā)送一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間=1/baud。在通信之前，單片機(jī) 1 和單片機(jī) 2 首先都要明確的約定好它們之間的通信波特率，必須保持一致，收發(fā)雙方才能正常實(shí)現(xiàn)通信，這一點(diǎn)大家一定要記清楚。

約定好速度后，我們還要考慮第二個(gè)問(wèn)題，數(shù)據(jù)什么時(shí)候是起始，什么時(shí)候是結(jié)束呢？

不管是提前接收還是延遲接收，數(shù)據(jù)都會(huì)接收錯(cuò)誤。在 UART 通信的時(shí)候，一個(gè)字節(jié)是 8 位，規(guī)定當(dāng)沒(méi)有通信信號(hào)發(fā)生時(shí)，通信線路保持高電平，當(dāng)要發(fā)送數(shù)據(jù)之前，先發(fā)一位 0 表示起始位，然后發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位是先低后高的順序，數(shù)據(jù)位發(fā)完后再發(fā)一位 1 表示停止位。這樣本來(lái)要發(fā)送一個(gè)字節(jié)的 8 位數(shù)據(jù)，而實(shí)際上我們一共發(fā)送了 10 位，多出來(lái)的兩位其中一位起始位，一位停止位。而接收方呢，原本一直保持的高電平，一旦檢測(cè)到了一位低電平，那就知道了要開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)了，接收到 8 位數(shù)據(jù)位后，然后檢測(cè)到停止位，再準(zhǔn)備下一個(gè)數(shù)據(jù)的接收。我們圖示看一下，如圖 11-2 所示。

圖 11-2 串口數(shù)據(jù)發(fā)送示意圖

圖 11-2 串口數(shù)據(jù)發(fā)送示意圖，實(shí)際上是一個(gè)時(shí)域示意圖，就是信號(hào)隨著時(shí)間變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系。比如在單片機(jī)的發(fā)送引腳上，左邊的是先發(fā)生的，右邊的是后發(fā)生的，數(shù)據(jù)位的切換時(shí)間就是波特率分之一秒，如果能夠理解時(shí)域的概念，后邊很多通信的時(shí)序圖就很容易理解了。