串口知识

串口知识

串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议(不要与通用串行总线Universal SerialBus或者USB混淆)。

基本概念

串行通信和并行通信

串行通信，使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。

并行通信，多比特数据同时通过并行线进行传送。

串口，即串行接口，是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可以将接受的串行数据流转换为并行的数据字符提供给CPU的器件。

串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据，用来实现远距离通信。

串口通信（Serial Communication），指串口按位（bit）发送和接收字节，发送和接收到的每一个字符，都是按一次一位传递的，每一位为1或者0。

波特率、数据位、停止位和奇偶校验

①波特率，在信息传输通道中，携带数据信息的信号单元叫码元，每秒钟通过信道传输的码元数被称为码元传输速率，也就是波特率。

波特率，也是衡量符号传输速率的参数和传输通道频宽的指标，用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示。

举个例子，如果数据传送速率为240b/s，也就是每秒传送240个字符，其中每个字符的格式为10位，包含1个起始位、1个停止位、8个有效数据位，则波特率为240baud（波特），有效数据位的传送速率比特率为240*10=2400bps（比特每秒）。

1比特每秒是指每秒传输1比特（bit），baud（波特）代表每秒的调制数。

②数据位，通信中真正有效的信息。数据位的位数由通信双方共同约定，一般是6位、7位或8位。

比如，标准的ASCII码是7位（0127），扩展的ASCII码是8位（0255）。

③停止位，在一个数据包的最后，用以标志一个字符传输的结束。停止位有1位、1.5位、2位。

同时，数据是在传输线路上定时的，并且每一个设备有自己的时钟，停止位可以提供计算机校正时钟同步的机会。

④奇偶校验位，串口通信中一种简单的检错方式。串口会设置校验位，用一个值确保传输的数据有偶数个或奇数个逻辑高位。

奇校验，需要确保传输的数据总共有奇数个逻辑高位；偶校验，需要确保传输的数据总共有偶数个逻辑高位。

举个例子，若传输的数据是011，有两个逻辑高位1，则奇校验位就是1，确保数据一共有3个（奇数）逻辑高位1；偶数校验位是0，数据一共有2个（偶数）逻辑高位1。

串口232，485，422 三种通信方式

232

通信主要是由RX,TX,GND三根线组成

T 代表 Transmit
R 代表 Receive
X 代表要交叉，也就是说A方的TX接B方的RX、B方的TX接A方的RX

RX与TX，TX接RX，GND接GND。这样还是比较好理解吧。因为发送和接收分别是由不同的线处理的，也就是能同时发送数据和接收数据，这就是所谓的全双工。
在这里扩展一下，串口通信还有一个功能叫做全功能串口通信，也叫标准串口。因为在两个设备间进行数据传输，有些设备处理速度比较快，有些数据比较慢。为了保证数据能正常传输，在RX,TX的基础上，还增加了几个控制引脚，本来好端端就R，T，G，三根线，凑着就凑齐了9个引脚，召唤出了DB9这个东西。

在很多设备通信中，基本上是属于一问一答式的，因此，232的全双工通信优势其实也并没有发挥出来

485

485是为了解决232通信距离的问题。原理什么之类的就不多讲了。反正232通信距离就是不长。485主要是以一种差分信号进行传输，只需要两根线，+,-两根线，或者也叫A，B两根线。A，B两根线的差分电平信号就是作为数据信号传输。那么问题来了，那是不是就没有RX和TX的概念了。是的，发送和接收就不能分开了。发送和接收都是靠这两根的来传输，也就是每次只能作发送或者只能作接收，这就是半双工的概念了，这在效率上就比232弱很多了。就像对讲机一样，经常是某个人讲完之后，都要说一个over，确保当前说完了，等待对方回复。

422

422呢，有些标注为485-4。而485就标注为485-2。有什么区别呢。就是为了好记呢。485-2就是2根线。485-4就是4根线。

422就是把232的RX分成两根线，RX+，RX-，把TX分成TX+,TX-。这样就可以同时发送和同时接收了，还可以像485这样，有较远的传输距离。