上節(jié)咱們說到，我們已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)兩個單片機(jī)之前通訊了，這次我們就需要來研究一下，他們之間到底說了些什么，以及他們之間是怎么說的？以下所有內(nèi)容和說明的類比對象，都以串口（Usart 為例子，以串口機(jī)制來講解傳輸?shù)脑?，然后推廣到其他方面的傳輸接口）。
首先，還記得我們之前說的兩個單片機(jī)之間通訊是通過單片機(jī) A 的 Tx 和單片機(jī) B 的 Rx 連接在一起的，然后進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。那么，我們就想一下，這兩個單片機(jī)，一個是小明，一個是小紅。他們?nèi)绾瓮ㄟ^一個手電筒來進(jìn)行信息傳遞的。
-
首先，我想問問大家，還記得我們單片機(jī)的引腳可以干嘛的嗎？對了，就是可以控制外部輸出，你想想一下，比如小明的 Tx 引腳輸出高電平，那么如果小紅的 Rx 引腳此時處于接受狀態(tài)的話是不是就可以收到一個高電平？當(dāng)然是可以的。那么小明就做到了給小紅傳輸一個高低的信號（也就是所說的 0 或則 1）。如果小紅和小明之間規(guī)定 0 代表關(guān)門， 1代表開門。那么小紅在收到小明的指令后，就會按照事先的規(guī)定按步執(zhí)行了。
-
有沒有感覺一根線上只是傳輸了一個 0 或則 1 有點(diǎn)浪費(fèi)？這確實(shí)浪費(fèi)了，那么好了，想象一下，一個字節(jié)是多少位的？1byte = 8bit。一個字節(jié)是 8 位。有沒有什么辦法，直接將一個字節(jié)在這根線上傳輸呢？也就是說，小明這邊傳輸一個 8 bit 數(shù)據(jù)，而小紅那邊接受一個 8 bit 數(shù)據(jù)呢？（有人會想：每次傳輸 1 位，傳輸 8 次，這樣全部信息不就傳輸過去了？？？）大方向是這樣的，但是有所欠缺，下面我就詳細(xì)的給大家講解一下，為什么有缺陷。
- 比如，小明在傳輸完成 8 bit 數(shù)據(jù)之后小紅按照指令去把風(fēng)扇打開了，可是小明突然感覺到冷想讓小紅再把風(fēng)扇關(guān)掉?？上〖t正在認(rèn)真聽講沒有注意小明又給她傳輸信息。結(jié)果他們就錯過了彼此。小明也隨即凍死在了教室里。針對這個矛盾點(diǎn)，我們可以讓小明在要傳輸?shù)臅r候先叫一聲，“小紅，我要開始裝逼了，你快看過來。”這也就是我們常說的：起始標(biāo)志（或則起始碼，起始位。。。）。它在此的作用也就預(yù)示著一段信息傳輸即將開始。有開始當(dāng)然也需要結(jié)束啦，有始有終才是一個合格的男孩子嘛。就這樣，小明在傳輸完成之后也會在末尾增加一個停止位。這樣小紅就知道什么時候需要看著小明那邊來等待小明傳輸?shù)男畔ⅰ?/span>
- 其實(shí) 8bit 數(shù)據(jù)包里面還有部分需要注意的地方，比如兩個相鄰的低電平是如何區(qū)分的，比如小明連續(xù)傳送了兩次低電平，小紅如何區(qū)分？這其實(shí)得益于小紅和小明各自的手表（也就是串口規(guī)定的通訊波特率）。比如小明每個發(fā)送的狀態(tài)都持續(xù) 1s 。小紅每次觀察小明發(fā)過來的信息只持續(xù) 1s。超過 1s 就算到了下一個 bit 上。
- 以上幾點(diǎn)說明簡化如下：開始位 + 數(shù)據(jù)位 + 停止位 == 1字節(jié)傳輸結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在我們實(shí)現(xiàn)了小明給小紅傳輸 8bit 的數(shù)據(jù)。這也就是單片機(jī)之間交流的最小單元（1字節(jié)）。那么有人會問，8bit 的數(shù)據(jù)最多可以包含 256 種情況，如果我們傳輸?shù)目赡軤顟B(tài)是 10000 種，那該怎么辦呢？（那我們傳輸兩次就好啦，一次一個字節(jié)，兩次就是兩個字節(jié)，這樣直接就傳輸了一個 16bit 的信息，那么最多包含 65536 種狀態(tài)了）。為什么不是 16bit 添加開頭和結(jié)尾這種模式傳輸呢？因?yàn)槲覀?51 單片機(jī)是一個 8 位機(jī)，每次只能處理 8 bit 的數(shù)據(jù)。所以得分兩次發(fā)送，通過程序邏輯來處理兩次的數(shù)據(jù)。
你可以任意規(guī)定兩個單片機(jī)傳輸一個字節(jié)代表什么含義，比如傳輸：一個字節(jié)為：0x12代表開風(fēng)扇，0x22代表關(guān)風(fēng)扇。。。等等等等！??！而外國棒子就將1個字節(jié)編碼成了對應(yīng)的字符信息形成了 ascii 碼的“密碼表”。比如 0x30 代表字符“0”，0x31代表字符“1”。這里不了解也沒關(guān)系，我們后面還會繼續(xù)詳細(xì)說明，在此只是點(diǎn)一下。這就好像 apple = 蘋果。它們只是中國人和外國佬對于蘋果這個東西的一種稱呼。ascii 碼0x30 是計算機(jī)對于看到的符號 “0” 的叫法，而 零 是我們的叫法。