一、通信方式分类
（一）按数据传输线路数量划分：串行通信与并行通信
（二）按数据传输方向划分：单工、半双工、全双工通信
二、串口通信（UART）核心知识
（一）串口通信定义
通常指“异步串口通信（UART）”，是串行通信的一种，通过1根发送线（TX）和1根接收线（RX）实现双向数据传输，靠“波特率同步”，广泛用于短距离设备交互（如单片机与电脑、传感器与控制器），属于异步串行全双工通信方式。
（二）串口通信时序
串口通信空闲时数据线为高电平，数据以“帧”为单位传输，1帧包含4个固定部分，时序顺序如下：
空闲时为高电平
起始位：帧的开始标志，必为低电平（持续1个“位时间”，$ \text{位时间} = \frac{1}{\text{波特率}} $），用于通知接收端“即将传数据”；
数据位：实际传输的二进制数据，通常为5~8位（最常用8位，即1个字节），按“低位在前（LSB）、高位在后（MSB）”传输；
校验位（可选）：用于检错，分奇校验（数据位+校验位总“1”的个数为奇数）、偶校验（总“1”的个数为偶数）、无校验（省略）；
停止位：帧的结束标志，为高电平，用于接收端确认1帧结束，以保证下一个字节发送前的起始位能够表现出来。
（三）串口通信速率
速率决定因素：串口通信速率由“波特率（Baud Rate）”决定，波特率指“每秒传输的信号变化次数”（对串口而言，通常1个信号变化对应1位数据，因此 $ \text{波特率} \approx \text{每秒传输的位数} $，即bps），且收发双方必须设置相同的波特率，否则会因“位时间不匹配”导致数据传输错误。
常见波特率（单位：bps）：1200、2400、4800、9600（常用）、115200等。
三、同步通信与异步通信
串口通信归属：串口通信（UART）属于异步通信，无需时钟线，靠起始/停止位和约定波特率实现数据同步。
四、常见电平标准（TTL、RS232、RS485）
三者是串口通信的“电平标准”（定义“0”和“1”对应的电压范围），核心差异是“电压范围”“传输距离”和“抗干扰能力”：
五、USB相关
USB（通用串行总线）是一种常用的串行通信接口，具有即插即用、支持热插拔、传输速率较高、可同时为外部设备供电等特点，广泛应用于电脑与外部设备（如U盘、鼠标、键盘、手机等）的连接与数据传输，其通信方式为串行通信，支持全双工传输。
六、51单片机串口通信相关代码
（一）头文件引用
#include <reg52.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "delay.h"
（二）串口初始化函数
void init_uart(void)
{
unsigned char t;
t = SCON;
t &= ~(3 << 6);
t |= (1 << 6) | (1 << 4);
SCON = t;
PCON |= (1 << 7);
t = TMOD;
t &= ~(3 << 4);
t |= (2 << 4);
t &= ~(3 << 6);
TMOD = t;
TH1 = 204;
TL1 = 204;
TCON |= (1 << 6);
IE |= (1 << 7) | (1 << 4);
}
（三）单个字符发送函数
void send_char(char ch)
{
SBUF = ch;
while((SCON & (1 << 1)) == 0);
SCON &= ~(1 << 1);
}
（四）缓冲区发送函数
void send_buffer(const char *p, int len)
{
while(len--)
{
send_char(*p++);
}
}
（五）串口中断服务函数
void uart_handler(void) interrupt 4
{
if((SCON & (1 << 0)) != 0)
{
P2 = SBUF;
SCON &= ~(1 << 0);
}
}
（六）全局变量定义
xdata char recv_buffer[64];
int pos = 0;
（七）主函数
int main(void)
{
int i = 1;
int n = 10;
char *p = (char *) &p;
xdata char buffer[32];
init_uart();
while(1)
{
n = sizeof(int);
sprintf(buffer, "int size = %d\n", n);
send_buffer(buffer, strlen(buffer));
n = sizeof(char);
sprintf(buffer, "char size = %d\n", n);
send_buffer(buffer, strlen(buffer));
n = sizeof(short);
sprintf(buffer, "short size = %d\n", n);
send_buffer(buffer, strlen(buffer));
n = sizeof(double);
sprintf(buffer, "double size = %d\n", n);
send_buffer(buffer, strlen(buffer));
n = sizeof(long);
sprintf(buffer, "long size = %d\n", n);
send_buffer(buffer, strlen(buffer));
n = sizeof(char *);
sprintf(buffer, "char * size = %d\n", n);
send_buffer(buffer, strlen(buffer));
delay(0x9FFF);
}
return 0;
}
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