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串口通信簡(jiǎn)介

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發(fā)表于 2020-3-22 19:03:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
簡(jiǎn)介
串口是一種泛稱,UART、SPI、IIC、USB等接口都屬于串口。而嵌入式中所說的串口,一般是指UART口,即通用異步收發(fā)器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。由于該接口傳輸速率低等原因,在普通的計(jì)算機(jī)中基本已經(jīng)被取消,但作為一種簡(jiǎn)單易用的接口,在嵌入式領(lǐng)域仍然使用較廣泛。
UART協(xié)議介紹
UART作為異步串口通信協(xié)議的一種,工作原理是將數(shù)據(jù)的字節(jié)一位接一位地傳輸。具體協(xié)議如下:


空閑位:
UART協(xié)議規(guī)定,當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時(shí)信號(hào)線的狀態(tài)為‘1’即高電平。
起始位:
先發(fā)出一個(gè)邏輯”0”的信號(hào),表示傳輸字符的開始。因?yàn)榭臻e位一直是高電平所以開始第一次通訊時(shí)先發(fā)送一個(gè)明顯區(qū)別于空閑狀態(tài)的信號(hào),以便接收方能夠判斷數(shù)據(jù)的起始。
數(shù)據(jù)位:
起始位之后就是要傳輸?shù)臄?shù)據(jù),數(shù)據(jù)可以是5,6,7,8,9位,構(gòu)成一個(gè)字符,一般都是8位。一般是低位在前。
奇偶校驗(yàn)位:
數(shù)據(jù)位傳送完成后,要進(jìn)行奇偶校驗(yàn),校驗(yàn)位其實(shí)是調(diào)整個(gè)數(shù),串口校驗(yàn)分幾種方式:
  • 無校驗(yàn)(no parity)
  • 奇校驗(yàn)(odd parity):如果數(shù)據(jù)位中’1’的數(shù)目是偶數(shù),則校驗(yàn)位為’1’,如果’1’的數(shù)目是奇數(shù),校驗(yàn)位為’0’。
  • 偶校驗(yàn)(even parity):如果數(shù)據(jù)為中’1’的數(shù)目是偶數(shù),則校驗(yàn)位為’0’,如果為奇數(shù),校驗(yàn)位為’1’。
  • mark parity:校驗(yàn)位始終為1。
  • space parity:校驗(yàn)位始終為0。
    [/ol]停止位:

    數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志,可以是1位,1.5位,2位的高電平。
    波特率:
    數(shù)據(jù)傳輸速率使用波特率來表示,單位bps(bits per second),常見的波特率9600bps,115200bps等等,其他標(biāo)準(zhǔn)的波特率是1200,2400,4800,19200,38400,57600等。
    TTL、RS-232和RS-485TTL、RS232和RS485是指不同的電平標(biāo)準(zhǔn),三者都可以遵循UART通信協(xié)議,但不同的電平之間不能直接連接。TTL電平的UART通信時(shí),可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信,2.4~5V表示邏輯‘1’,0~0.5V表示邏輯‘0’,適合做短距離傳輸。RS232電平也可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信,其用+3~+15V表示邏輯'1',-3~-15V表示邏輯'0',由于電平變大,傳輸距離要稍大于TTL電平,理論距離可達(dá)10米。實(shí)際傳輸距離跟使用環(huán)境,傳輸波特率等有關(guān)。RS485電平采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)半雙工通信,邏輯'1'以兩線間的電壓差為-2~-6V表示;邏輯'0'以兩線間的電壓差為+2~+6V表示。且RS485總線上可以連接多個(gè)設(shè)備。由于采用差分信號(hào)傳輸,抗干擾能力比RS232和TTL強(qiáng)很多,適合做長(zhǎng)距離傳輸,理論傳輸距離可達(dá)1000米,在工業(yè)設(shè)備中應(yīng)用廣泛。
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