串口通信是指通过串口进行数据收发的方式。串口中断是在串口通信过程中,当有数据发送或者接收时所触发的一种中断信号。在单片机中,一般通过使能和中断函数来实现串口中断。串口中断可以优化串口通信的处理效率,避免程序一直阻塞等待数据的接收。
当串口接收到数据后,中断服务程序会自动执行,并且将数据存入缓冲区中。然后主程序通过访问缓冲区中的数据来读取串口接收到的数据。同样的,在串口发送数据时也可以使用中断的方式,当串口完成数据发送后会触发中断服务程序,以便主程序继续执行其他任务。
同步通信方式下发送或接收数据的时候,必须要等到数据传输结束,才能继续程序的执行,这显然会浪费宝贵的程序响应时间。所以采用中断方式可以让主程序在等待数据的同时继续执行其他任务,大大地提高了程序响应时间和效率。
此外,中断方式还可以避免数据丢失,因为当一个字节或者一个数据包到来时,可能主程序正在进行某些计算或其他操作,此时如果采用的是同步方式等待数据的传输结束,那么这个数据包可能会被丢失。但通过中断方式,数据包不会被丢失,因为当有数据到来时,中断处理函数会立即执行,将数据存储在缓冲区中,主程序在需要时可以随时读取数据。
在单片机中使用串口中断,一般需要进行以下几个步骤:
第一步:初始化串口参数,包括波特率、数据位、校验位和停止位等。
第二步:使能串口中断和中断优先级,具体是通过设置寄存器来实现。
第三步:编写中断服务程序,将接收到的数据存储在缓冲区中,同时判断是否需要触发发送中断。
第四步:在主程序中调用数据读写函数,从缓冲区中读取或者写入数据。
串口通信广泛应用于各种嵌入式系统,例如无人机、智能家居、智能穿戴设备等。在这些系统中,数据传输的实时性和可靠性非常重要,因此采用中断方式可以更好地保证数据传输的效率和安全性。
此外,中断方式还可以用于多任务处理系统中,例如RTOS,通过中断方式可以实现任务间的并行处理和通信,提高多任务系统的效率。