1）异步串行通信的通信协议包括软协议和硬协议。异步通信的硬协议则是通信双方通过联络线进行通信的，即“请求发送”和“数据就绪”一对联络线。图7-31 用两片74HC574实现单片机与DSP并行通信的接口电路图7-31中使用接口芯片是两片锁存器74HC574，分别用于单片机向DSP及DSP向单片机交换数据的锁存。74HC574为高速的CMOS芯片，兼具TTL的高速与CMOS的低功耗的优点。......
2025-09-29
通信方式：单片机原理与应用的同步与异步通信
【摘要】：图9-5 同步通信原理2.异步通信在异步通信方式下，发送方与接收方分别使用各自的时钟控制数据的发送和接收。
嵌入式系统的通信方式有很多种，常用的有并行通信、串行通信、单工通信、双工通信、同步通信及异步通信等。
9.1.1 并行通信和串行通信
按照通信的传输方式不同，可以将其分为并行通信和串行通信两种。
1.并行通信
在并行通信中，有多个数据位同时在两个设备间传输，发送方将这些数据位通过对应的数据线传输给接收方，接收方接收到这些数据后不需要任何处理就可以直接使用。并行通信的特点是传送速度快、效率高、处理简单，但通信成本高，只适用于短距离传送数据。并行通信的原理如图9-3所示，图中并行通信使用8位数据线同时传送数据，一字节（8位）的数据，可以一次性地传输完毕。
图9-3 并行通信的原理
2.串行通信
在串行通信中，数据一位一位地按顺序传送。发送方首先将数据由并行转为串行后，逐位传送到接收方，接收方将接收到的串行数据再次恢复成并行数据。串行通信的特点是通信速度慢，但线路简单、成本低，非常适用于长距离的数据传送。串行通信的原理如图9-4所示。图中串行通信仅使用一位数据线进行数据传送，一字节（8位）的数据，要分8次才能传输完毕。由此可见，串行通信在速度上较并行通信会慢很多。
图9-4 串行通信的原理
9.1.2 单工通信和双工通信
按照数据传送的方向不同，数据通信可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信三种。
1.单工通信
单工通信的信道是单向的，发送端和接收端身份固定，发送端只能发送信息，不能接收信息，而接收端只能接收信息，不能发送信息，数据信号仅从发送端传送到接收端，即信息流是单方向的。例如无线电广播，广播信息只能由广播台到收音机，单向不可逆。
2.半双工通信(https://www.chuimin.cn)
半双工通信是指两台相互通信的设备均具有收发数据的能力，但在某一时间内只能执行一种收或发的操作，不能同时执行收发两种操作。例如常用的对讲机就是半双工通信，对讲机持有双方都可以讲话，但在同一时间，只能有一方在讲话，另一方则处在听的状态。
3.全双工通信
全双工通信又称为双向同时通信，即通信的双方可以同时发送和接收信息，要实现双工通信一般需要使用两个信道来完成。现在广泛使用的手机采用的就是双工通信，持手机的双方可以自由交谈，收和发都是随时进行的。
9.1.3 同步通信和异步通信
串行通信的数据是逐位传送的，发送方发送的每一位数据都具有固定的时间间隔，接收方按照发送方同样的时间间隔来接收每一位，并且确定一个信息组的开始和结束，从而正确地解码出发送方发送的数据。串行通信对传送的数据格式做了严格的规定，不同的串行通信方式具有不同的数据格式，常用的串行通信方式分为同步通信和异步通信两种。
1.同步通信
在同步通信方式下，要首先建立起发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使收发双方达到同步状态，以保证通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的相位关系。单片机间在同步通信时使用一根线传送数据，另外一根线传送时钟，其工作原理如图9-5所示。
图9-5 同步通信原理
2.异步通信
在异步通信方式下，发送方与接收方分别使用各自的时钟控制数据的发送和接收。为使双方收发协调，要求发送方的时钟要尽可能地与接收方保持一致，接收方在每接收完一个数据后，都要重新与发送方同步一次，以确保对接收到的数据正确地解码，异步通信的工作原理如图9-6所示。
图9-6 异步通信原理
同步通信与异步通信的数据传输都是以数据帧为单位的，但二者对帧的定义不同。异步通信的数据帧只包含一个字符，而同步通信的数据帧可以包含几十个甚至是上千个字符。另外，在异步通信中，需要在每一个字符的传输时间范围内保持收发双方的同步，这不可避免地需要增加大约20%的附加信息位，所以传送效率较低。
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