串口通讯的基本简介

异步通信指两个互不同步的设备通过计时机制或其他技术进行数据传输。异步通信中两个字符之间的时间间隔是不固定的，而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。基本上，发送方可以随时传输数据，而接收方必须在信息到达时准备好接收。相反，同步传输是一个精确同步的位流，其中字符的起始是由计时机制来定位的。

接收和发送主要有两个重要的参数：1、数据位宽；2、波特率。
数据位宽是指传输的数据所占多少位，目前常用有10位，11位等。波特率就是指每一位的速率，常用的有9600等。
要能正常传输，发送和接收的上述两个参数要设置一致，否则无法正确传输的。

由于 CPU 与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有 接收移位寄存器 （串→并）和 发送移位寄存器 （并→串）. 在数据输入过程中，数据 1 位 1 位地从外设进入接口的 接收移位寄存器 ,当 接收移位寄存器 中已接收完 1 个字符的各位后，数据就从 接收移位寄存器 进入 数据输入寄存器 . CPU 从 数据输入寄存器 中读取接收到的字符.（并行读取，即 D7~D0 同时被读至累加器中）. 接收移位寄存器 的移位速度由 接收时钟 确定.
在数据输出过程中，CPU 把要输出的字符（并行地）送入 数据输出寄存器 , 数据输出寄存器 的内容传输到 发送移位寄存器 ,然后由 发送移位寄存器 移位，把数据 1 位 1 位地送到外设. 发送移位寄存器 的移位速度由 发送时钟 确定.
接口中的 控制寄存器 用来容纳 CPU 送给此接口的各种控制信息，这些控制信息决定接口的工作方式.
状态寄存器 的各位称为 状态位 ,每一个状态位都可以用来指示数据传输过程中的状态或某种错误.例如，用状态寄存器的 D5 位为 1 表示 数据输出寄存器 空，用 D0 位表示 数据输入寄存器满 ,用 D2 位表示 奇偶检验错 等.
能够完成上述 串 <- -> 并 转换功能的电路，通常称为 通用异步收发器 (UART ：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter），典型的芯片有：Intel 8250/8251,16550 ⑴实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。
⑵进行串-并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。因此串并转换是串行接口电路的重要任务。
⑶控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选择和控制的能力。
⑷进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。
⑸进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。
⑹提供EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM时，需要9根信号线；近距离零MODEM方式，只需要3根信号线。这些信号线由接口电路提供，以便与MODEM或终端进行联络与控制。（理论性强）