PIC单片机PIC16F786编程之UART通讯——同步串口与异步串口区别

同步就是双方有一个共同的时钟，当发送时，接收方同时准备接收。

异步双方不需要共同的时钟，也就是接收方不知道发送方什么时候发送，所以在发送的信息中就要有提示接收方开始接收的信息，如开始位，结束时有停止位。

1.异步通信方式的特点：

异步通信是按字符传输的。每传输一个字符就用起始位来进来收、发双方的同步。不会因收发双方的时钟频率的小的偏差导致错误。

这种传输方式利用每一帧的起、止信号来建立发送与接收之间的同步。特点是：每帧内部各位均采用固定的时间间隔，而帧与帧之间的间隔时随即的。接收机完全靠每一帧的起始位和停止位来识别字符时正在进行传输还是传输结束。

（使用串口USART中的串行异步通信是一个代表）

2.同步通信方式的特点：

进行数据传输时，发送和接收双方要保持完全的同步，因此，要求接收和发送设备必须使用同一时钟。

优点是可以实现高速度、大容量的数据传送；缺点是要求发生时钟和接收时钟保持严格同步，同时硬件复杂。

（SPI总线是一个典型代表）

3.相似处：

可以这样说，不管是异步通信还是同步通信都需要进行同步，只是异步通信通过传送字符内的起始位来进行同步，而同步通信采用共用外部时钟来进行同步。所以，可以说前者是自同步，后者是外同步。

启动位和停止位

怎么区分现在是在发送数据还是在常态呢？所以在每次发送一个字节的数据之前TX脚都会先输出一小段的低电平。来告诉对方，我要发送数据了这一小段低电平便是启动位（起始位）。

如果我们发送的不仅仅只有一个字节，而是好几个字节，两个数据之间总要有个间隔吧！要不然分不清谁跟谁。所以每发送完一个字节的数据，TX脚就会输出一小段的高电平这便是停止位。

波特率

在数据发送中每个位的时间都要事先定好，而且发送和接收的双方都必须事先知道并设置好。那这个时间是怎么确定的呢？这就牵扯的一个东西波特率。在这里波特率=比特率。比特率也就是 一秒钟发送多少位的数据。如果要一秒钟发送为9600个位，我们将波特率设置为9600。1/9600约等于0.0001s 也就是每个位的发送时间。

小端发送

如果 发送大写字母“ A ”也就是发送二进制数 “01000100”，串行通信是从低位开始发送。

下图为字母”A”数据发送的时序图.

实例：我们可以利用PC机的串口和单片机进行异步串行通信，单片机接收到什么样的数据，就在给PC机发送数据,波特率为115200。不过单片机输出的TTL信号，需TTL转232.PC机才能接收。有关这方面的硬件设计网上很多故不赘述。

PIC单片机与PIC单片机C语言编程简介

对于计算机学院与电子学院相关的同学来说，单片机一定不是一个陌生的概念。在大学的学习生涯中，经常用于教学的是MCS-51系列单片机。其实，除了MCS-51单片机外，还有一类单片机——PIC单片机。

PIC单片机，英文名为Peripheral Interface Controller，翻译为“开发和控制外围设备用集成电路”，可以看作是一种高度集成化的小型计算机，拥有CPU、寄存器、内存单元、串口并口等一系列计算机运行时需要依赖的硬件设备。

二、PIC单片机与MCS-51单片机的区别

相较于51系列单片机，PIC单片机的区别主要有3点：

1.总线结构。51系列单片机采用的是经典的“冯诺依曼体系结构”，而PIC单片机则是采用“哈佛体系结构”。这里简单介绍一下两种体系结构的不同：冯诺依曼体系结构是单总线结构，即数据传输与指令传输共用一条总线；而哈佛体系结构则是双总线结构，即数据传输与指令传输分别使用一条总线。由于采用哈佛体系结构，所以PIC单片机的数据总线和指令总线位数（宽度）可能不同。

2.流水线结构。51系列单片机采用的是单流水线结构，即在一条指令完全执行完毕后才会执行。而PIC单片机则有二级流水结构，可以在一定程度上实现指令并发（虽然不如x86/64系列CPU或者ARM系列CPU）。

3.汇编指令。51系列单片机大约有一百多条汇编指令，基本包含了在程序运行中需要用到的绝大多数汇编指令。而PIC的汇编只有35条，功能较少（例如没有常用的乘除功能，需要使用循环加/减实现乘除功能）。但是PIC的指令执行较快，PIC单片机一个指令的执行只需一个指令周期，而51系列单片机则需要2至4个指令周期。

除了以上区别，在保密性方面，PIC单片机不如51系列单片机，PIC单片机比较不能抗干扰，也很容易被解密。

三、PIC单片机环境C语言编程简介（pic单片机c语言）

相较于其他编程语言，使用C语言开发PIC单片机程序有许多优点：

1.相较于汇编语言来说，使用C语言这类高级编程语言进行编程比较简单方便。使用汇编语言编程需要掌握一定的CPU运行知识，而且对寄存器、运算器、指令集等都需要有一定的了解，编程时也需要时刻思考汇编指令的运行流程。而使用C语言编程时则只需将精力放在程序运行逻辑即可。

2.相较于C++、Java等面向对象编程语言来说，C语言更加贴近底层运行逻辑，没有封装、继承等更加高级的语法，更加纯粹地关注程序的执行流程。

PIC单片机环境下的C语言编程与我们平时使用的C语言在语法上大致类似，不过仍有些许不同。下面对PIC单片机的C语言编程做简要介绍。

1.编译器配置。由于PIC单片机有独特的CPU架构，因此不同于传统的gcc或者vc++编译器进行编译，PIC单片机环境下的C语言有专门的C语言编译器PICC Compiler。

2.PIC单片机C语言同样支持常见的short、int、long、float等基本数据类型。不过需要注意的是，PIC单片机C语言的int类型为16位存储，long类型为32位存储，float类型为24位存储。

3.除了基本数据类型外，PIC单片机C语言也同样支持数组、结构体和联合体等复合数据类型。

4.PIC单片机C语言有一个特殊的数据寄存器bank，该寄存器由程序员管理，在定义变量时必须指定变量存储位置，若不指定则默认存储在bank0中。

若定义存储于其他bank寄存器的变量，则需要在定义变量时指定bank寄存器编号。例如：

bank1 unsigned char buffer[32];

bank2 int flag1, flag2;

5.PIC单片机C语言保留volatile关键字，用于告知某些特殊的值可能会发生改变。（pic单片机c语言）

6.使用PIC单片机C语言编程时，虽然也可调用标准库函数，不过由于PIC单片机性能有限，由于诸如scanf()/printf()等库函数的代码比较繁杂，因此在调用这些库函数时需要额外谨慎，可能会造成程序运行时间大幅度增加甚至宕机。

7.PIC单片机C语言支持C语言与汇编语言混合编程。若在C语言内插入汇编语言代码，则需要使用asm关键字标识。

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