通信 何為通信？在英文中，通信用Communication表示，這個詞也有交流的意思。實際上，通信和交流確實是一樣的意思。不過在漢語中，交流常用來表示人與人之間的交流；而通信一般用于比較專業正式的場合，也就是所謂的術語。 人與人之間的交流，是信息交換的過程；微機系統或模塊之間的通信，就是數據傳輸的過程了。 接口 人在用語言交談時，需要用嘴說話，用耳朵聽，通過空氣來傳播。信息的傳遞依賴嘴巴和耳朵來進行發送和接收。 微機系統的通信，則利用電、光等媒介。最常用的是電，表現在數字電路中，就是高低電平的變化。單片機的IO口能實現高低電平的收發，認為它是一種通信接口。接口是通信所依賴的實體。 協議 人在說話時，通過聲帶振動、口型的變化發出不同的聲音。這些聲音按照一定的規則，承載了我們所要表達的思想和信息，這套規則稱為語言。兩個人對話，需要使用兩個人都能理解的語言進行，一個只懂中文和另一個只懂英文的人，根本沒法用語言交流（當然可以用其他方式，比如面部表情、肢體語言等）。 同樣，微機系統通信時，也要有這樣一套雙方都遵從的規定，而這個規定被稱為協議。通信協議和接口都可以有多種，并且兩者之間存在一定的關聯。 接口的種類 在微機系統中，為了更快速、更準確、更方便的傳輸數據，往往會有各種接口。 數字接口/模擬接口 這里主要討論電子形式的接口。可分為數字接口和模擬接口，數字接口用二進制高低電平表示數據，模擬接口則可以用電壓電流表示信息。模擬形式的接口，最常見的就是音頻接口，也就是耳機插座。數字形式的接口，例如我們熟悉的USB接口，前面提到單片機程序燒寫所用的串口等都是。數字接口又有很多分類，下面進行介紹。 串行口/并行口 數字接口傳輸的是二進制數據，通常每8位二進制數字組成一個字節。并行口用八根線同時傳輸8位數據；而串行口則一位一位的傳輸。每隔一段時間，接口上的電平按照要傳輸的下一位數據改變。 同樣的電平切換時間間隔下，顯然并行口更快。早期技術不夠，很多設備使用并行口通信以提高速度，例如并口打印機、并口的IDE硬盤等。后來技術進步了，串行口傳輸速度提上去了，由于接線少，更加方便可靠，并行口就逐步被淘汰了，USB就是串行口。 備注：此處“行”的發音和“行走”中“行”的發音一致。 同步/異步接口 這個概念留到后面具體講通信協議的時候再做介紹。 模擬接口/硬件接口 在51單片機中，傳輸數據主要利用32個IO口管腳。作為數字接口，串口以及后面要介紹的I2C等，本質都是通過IO口的高低電平實現的。如果對串口的協議有了解，可以給單片機寫程序，將任意兩個IO口做成串口，和電腦進行通信。但是事實上用到串口的時候，很少有人會這么做。 用程序實現串口的方法，一般叫做模擬串口，或者軟件串口；而實際上常用到的是硬件串口。串口是一種很基本的接口，單片機一般都有硬件串口。 使用軟件模擬串口需要消耗很多CPU資源（也就是說CPU需要花很多時間處理串口相關的數據收發工作）。 而硬件串口根據串口協議設計好并集成在單片機中，也就是一個模塊，大大簡化了串口通信的軟件編程。串口發送數據需要一位一位的進行，有了硬件串口，在軟件上只需把要發送的一個字節數據放到硬件串口相關的寄存器中，硬件就會自動一位一位的把數據發送出去。CPU的全部工作就是執行軟件程序，這樣就大大減輕了CPU的負擔。接收數據也是類似的道理。 這里又體現了模塊化設計中模塊可代換的特點，甚至是軟硬件之間也可以互相代換或補償。讀者或許對此感到不可思議，學到原理篇就能慢慢理解這里的原因了。 ADC/DAC 模數/數模轉換器 既然接口有數字和模擬形式的，那么他們之間也應該能互相轉換。例如電腦聽音樂時，CPU、存儲器都是數字器件，結果卻能輸出模擬的聲音信號。 能把模擬信號轉換成數字信號的器件叫做模數轉換器（ADC=Analog To Digital Converter），反過來，數字轉模擬就是數模轉換器了（DAC=Digital-to-Analog Converter）。 ADC/DAC也是兩種常見的微機系統模塊。在STC89C52RC單片機中沒有內置的ADC/DAC，但是可以使用外置的轉換芯片，而在STC的其他一些型號51單片機或430等單片機中往往會有內置的轉換模塊。 接口是單片機學習很重要的知識。本篇關于通信接口和協議的介紹就結束了，其中的很多細節會在后面的具體學習中涉及到。 轉自： (mbbeetchina)