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STM32-USART同步异步串行通讯

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-02 07:05
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2021年2月2日发(作者:生存技能)


慢慢的看一下


,


应该容易理解

< br>.


在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。为


了正确的解释信号,


接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,< /p>


因此定时是至关重要的。在计算机网络中,定时的因素称为位同步。


同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收


数据,


否则会产生误差。


通常可以采用同步或异步的传输方式对位进


行同步处理。




1.


异步传输(


Asynchronous


Transmission




< /p>


异步传输将比特分成


小组进行传送,


小组 可以是


8


位的


1


个字符或更长。


发送方可以在任


何时刻发送这些比特组,而接 收方从不知道它们会在什么时候到达。


一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。


按下一个字母键、


数字


键或特殊字符键,< /p>


就发送一个


8


比特位的

< br>ASCII


代码。


键盘可以在任


何时刻发送代码,


这取决于用户的输入速度,


内部的硬件必须能 够在


任何时刻接收一个键入的字符。




异步传输存在一个潜在的问题,


即接收方并不知道数据会在什么 时候


到达。在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。这


就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,


而你没来得及反应过来,


漏掉了最前面的几个词。


因此,


每次异步传输的 信息都以一个起始位


开头,它通知接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接收和


缓存数据比特的时间;


在传输结束时,


一个停止位表示该次传输信息


的终止。按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带 着一个代


表二进制


1


的信号,异步传输 的开始位使信号变成


0


,其他的比特位


使信号随传输的数据信息而变化。最后,停止位使信号重新变回


1



该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”,按



8


比特位的扩展


ASCII


编码,将发送“00110001”,同时需要在


8

< p>
比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。




异步传输的实现比较容易,


由于每个信息都加上了“同步”信息 ,



此计时的漂移不会产生大的积累,


但却产生了较多的开销。


在上面的


例子,每

8


个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加


25%< /p>


。对


于数据传输量很小的低速设备来说问题不大,


但对于那些数据传输量


很大的高速设备来说,


25%< /p>


的负载增值就相当严重了。因此,异步传


输常用于低速设备。




2.


同步传输(


Synchronous


Transmission



:同步传输的比特分组要


大得多。


它不是独立地发送每个字符,


每个字符 都有自己的开始位和


停止位,


而是把它们组合起来一起发送。< /p>


我们将这些组合称为数据帧,


或简称为帧。




数据帧的第一部分包含一组同步字符,

< br>它是一个独特的比特组合,



似于前面提到的起始位,< /p>


用于通知接收方一个帧已经到达,


但它同时


还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致,


使收发双方

< br>进入同步。




帧的最后一部分 是一个帧结束标记。


与同步字符一样,


它也是一个独

< p>
特的比特串,


类似于前面提到的停止位,


用于表示 在下一帧开始之前


没有别的即将到达的数据了。




同步传输通常要比异步传输快速得多。


接收方不必对每个字符进行开


始和停止的操作。


一旦检测到帧 同步字符,


它就在接下来的数据到达


时接收它们。另外,同步传 输的开销也比较少。例如,一个典型的帧


可能有


500


字节(即


4000


比特)的数据,其中可能只包 含


100


比特


的开销。这时,增加的比 特位使传输的比特总数增加


2.5%


,这与异

< br>步传输中


25 %


的增值要小得多。随着数据帧中实际数 据比特位的增


加,开销比特所占的百分比将相应地减少。但是,数据比特位越长,


缓存数据所需要的缓冲区也越大,这就限制了一个帧的大小。另外,


帧 越大,它占据传输媒体的连续时间也越长。在极端的情况下,这将


导致其他用户等得太久 。




同步传输方式中发送方和接收方 的时钟是统一的、


字符与字符间的传


输是同步无间隔的。




异步传输方式并不要求发送方和接收方的 时钟完全一样,


字符与字符


间的传输是异步的。




同步与异步传输的区别




1,


异步传输是面向字符的传输,而 同步传输是面向比特的传输。




2,


异步传输的单位是字符而同步传输的单位是桢。




3,


异步传输通过字符起止的开始和 停止码抓住再同步的机会,


而同步


传输则是以数据中抽取同步信 息。




4,


异步传输对时序的要求较低,


同步传输往往通过特定的时钟线路协


调时序。




5,


异步传输相对于同步传输效率较低




USART


通信


多了


S


同步、分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择< /p>



USART


通信模式




任何


USART

通信,需要用到


2


个对外连接的引脚,

RXD



TXD


RXD:


是输入引脚,用于串行数据接受



TXD


:是输出引脚,用于串行数据发送



SCL K


:发送器时钟输出(同步中用到)



IrDA


模式的引脚:







调制解调器模式中





波特率节奏,串行输出










异步通信协议



异步串行通信协议需要 以下


5


个内容



1.



起始位



2.



数据位(


8



9




3.



奇偶校验位(

< br>9


位包含)



4.



停止位(


1



1.5



2




5.



波特率设置(速度)



甲乙双方的通信协议要保持一致


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