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串行通信
1.串行通信基础
串行通信是一种数据传输方式，通过一根数据线逐位发送和接收数据。与并行通信相比，串行通信使用的数据线少，成本低，适合长距离传输。在ArduinoUno中，串行通信主要通过USART（UniversalSynchronousandAsynchronousReceiver-Transmitter）实现。ArduinoUno提供了两个串行通信接口：一个是硬件串行接口，通过数字引脚0(RX)和1(TX)实现；另一个是通过USB接口实现的虚拟串行接口，用于与计算机通信。
1.1硬件串行通信
硬件串行通信接口使用ATmega328P的USART模块，支持异步和同步通信。在ArduinoUno中，通常使用异步通信模式，因为它更简单且适用于大多数应用场景。
1.1.1异步通信
异步通信不依赖于时钟信号，而是通过起始位和停止位来同步数据的发送和接收。每个数据帧通常包含一个起始位、8个数据位和一个停止位。波特率（BaudRate）决定了数据传输的速度，常见的波特率有9600、19200、38400、57600和115200等。
1.1.2同步通信
同步通信依赖于时钟信号，数据在时钟信号的控制下逐位传输。同步通信通常用于更高速的传输，但需要额外的时钟线，增加了硬件复杂性。ArduinoUno的硬件串行接口不支持同步通信，但可以通过软件实现。
1.2软件串行通信
除了硬件串行接口，ArduinoUno还支持软件串行通信。软件串行通信使用任意数字引脚来实现串行通信功能，但性能通常低于硬件串行接口。Arduino提供了SoftwareSerial库来简化软件串行通信的实现。
2.使用硬件串行接口
2.1初始化串行通信
在ArduinoUno中，使用硬件串行接口非常简单。首先，需要在setup()函数中初始化串行通信，设置波特率。
voidsetup(){
//初始化串行通信，设置波特率为9600
Serial.begin(9600);
}
2.2发送数据
使用Serial.println()和Serial.print()函数可以发送数据到串行接口。Serial.println()会在数据后添加一个换行符，而Serial.print()只发送数据。
voidloop(){
//发送字符串
Serial.println(Hello,World!);
//发送整数
intnumber=1234;
Serial.print(Number:);
Serial.println(number);
//延迟1秒
delay(1000);
}
2.3接收数据
使用Serial.available()函数可以检查串行缓冲区中是否有可用数据。如果有可用数据，可以使用Serial.read()函数读取数据。
voidloop(){
//检查是否有数据可读
if(Serial.available()0){
//读取数据
charreceivedChar=Serial.read();
//打印读取到的数据
Serial.println(receivedChar);
}
}
2.4实例：简单的串行通信
下面是一个简单的实例，演示如何通过串行接口发送和接收数据。
voidsetup(){
//初始化串行通信，设置波特率为9600
Serial.begin(9600);
}
voidloop(){
//检查是否有数据可读
if(Serial.available()0){
//读取数据
charreceivedChar=Serial.read();
//打印读取到的数据
Serial.print(Received:);
Serial.println(receivedChar);
}
//发送数据
Serial.print(Send:);
Serial.println(Hello,World!);
//延迟1秒
delay(1000);
}
在这个例子中，ArduinoUno会每秒发送一次“Hello,World!”，并检查是否有数据通过串行接口接收。如果有接收数据，它会将其打印出来。
3.使用软件串行接口
3.1初始化软件串行通信
使用SoftwareSerial库