裸机程序（3）
一、UART
UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器）是一种异步串行通信协议，也是嵌入式系统中最常用的通信接口之一，主要用于实现两个设备之间的短距离数据传输。
核心功能
UART 是一种硬件电路或模块（可集成在芯片中，如单片机的 UART 外设），负责将并行数据（如 CPU 内部的 8 位数据）转换为串行数据（逐位传输）发送出去，同时将接收到的串行数据转换为并行数据供设备处理。
工作原理
UART 采用异步通信方式，无需专用时钟线，收发双方通过约定波特率（传输速率）实现同步。通信时，数据以 “帧” 为单位传输，帧结构固定（可配置）：
- 起始位：1 位低电平（逻辑 0），标志一帧数据开始；
- 数据位：5~9 位（最常用 8 位），传输实际数据（如 ASCII 码）；
- 校验位（可选）：1 位（奇校验 / 偶校验 / 无校验），用于简单错误检测；
- 停止位：1~2 位高电平（逻辑 1），标志一帧数据结束。
9600，o，8，1
表示波特率位9600，o表示奇校验，8位数据位，1位停止位；
odd：奇校验，even：偶校验，none：无校验；
同步与异步：
同步需要SCL时钟信号线，让二者按照同样同一节奏传输；
异步无需信号线，约定波特率，以起始位+停止位来传输；
奇校验是指包括检验位本身前面是否有奇数个1，偶校验同理；
波特率：
由波特率决定：单位时间内传输的比特数；
常见的波特率有：1200、2400、4800、9600、115200。
注意：
1.空闲时为高电平，有数据起始位传递低电平；
2.发送的第一个比特在最右边（高位优先）。
关键特性
- 全双工通信：通过两根独立线路（TX 发送线、RX 接收线）实现同时收发数据；
- 电平兼容性：UART 本身定义的是逻辑信号（0/1），实际传输时需配合电平标准（如 TTL、RS232），需通过转换器（如 MAX232）适配不同电平；
- 灵活性：可通过软件配置波特率、数据位、校验位、停止位等参数，适配不同设备；
- 低成本：仅需 2 根信号线（TX、RX）+ GND 共地，硬件简单。
关于通信方式：
单工：一方单方面发送，另一方单方面接收；
半双工：双方都能实现发送与接收，但一方发送时另一方只能接收不能发送；
全双工：双方都可随时发送与接收，无其他限制；
通信（并行|串行）优缺点，并行干扰；全双工通信/半双工/单工
二、串口通信
串口通信是一种特殊的串行通信：异步全双工串行通信 。
连接方式：
设备 A 的发送线（TX） 连接设备 B 的接收线（RX）；
设备 A 的接收线（RX） 连接设备 B 的发送线（TX）；
两者地线（GND） 相连（共地，确保电平参考一致）
传输协议：
串口通信的 “电平标准” 定义了 “逻辑 0/1” 对应的电压，影响传输距离和抗干扰能力：
- TTL 电平：0=0V，1=3.3V/5V（单片机引脚常用），传输距离短（≤10 米），适合板内或近距离设备（如单片机与传感器）。
- RS232 电平：0=+3~+15V，1=-3~-15V（电脑 DB9 串口常用），传输距离中等（≤15 米），需通过芯片（如 MAX232）与 TTL 转换。
- RS485 电平：以差分信号（A、B 线电压差）表示 0/1，抗干扰极强，传输距离长（≤1200 米），支持多设备组网（如工业传感器总线）。
主从应答机制：
是一种基于 “主设备主导、从设备响应” 的通信规则，广泛应用于嵌入式系统、工业总线、传感器网络等场景。其核心逻辑是：由唯一的 “主设备” 发起通信请求、控制通信时序，多个 “从设备” 被动接收请求、执行指定操作，并向主设备返回 “应答信息”，以此确保通信的有序性、可靠性和可追溯性。Modbus 是基于 “主从应答机制” 设计的具体工业通信协议。
下列代码基于串口通信完成了主从应答机制：
#include <reg52.h>
#include "delay.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "key.h"
#include "digiter.h"
#include "led.h"xdata char rcv_buffer[64];
int pos = 0;void init_uart(void)
{unsigned char t;t = SCON;t &= ~(3 << 6); //清0t |= (1 << 6) | (1 << 4); //方式1 0 1， 允许串行接受状态，开启RXDSCON = t;PCON |= (1 << 7); //波特率加倍IE |= (1 << 7) | (1 << 4);t = TMOD;t &= ~(3 << 4);t |= (2 << 4);t &= ~(3 << 6);TMOD = t;TH1 = 208;TL1 = 208;TCON |= (1 << 6);
}void uart_handler(void) interrupt 4
{if((SCON & (1 << 0)) != 0){rcv_buffer[pos++] = SBUF;//P2 = SBUF;SCON &= ~(1 << 0); //标志位还原}
}void send_char(char ch)
{SBUF = ch;while((SCON & (1 << 1)) == 0);SCON &= ~(1 << 1);
}void send_buffer(const char *p, int len)
{while(len -- ){send_char(*p++);}
}int digiter_num = 0;int main(void)
{init_uart(); while(1){//send_char('A');//65//send_buffer(s, strlen(s));if(pos != 0){delay(0xFFFF);if(strcmp(rcv_buffer, "Hello") == 0){send_buffer("jj", 2);}else if(strcmp(rcv_buffer, "World") == 0){send_buffer("yes", 3);}memset(rcv_buffer, 0, sizeof(rcv_buffer));}delay(0x9FFF); }return 0;
}