串口通信簡介

知曉編程

簡介
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，在普通的計算機中基本已經(jīng)被取消，但作為一種簡單易用的接口，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)時信號線的狀態(tài)為‘1’即高電平。
起始位：
先發(fā)出一個邏輯”0”的信號，表示傳輸字符的開始。因為空閑位一直是高電平所以開始第一次通訊時先發(fā)送一個明顯區(qū)別于空閑狀態(tài)的信號，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)成一個字符，一般都是8位。一般是低位在前。
奇偶校驗位：
數(shù)據(jù)位傳送完成后，要進行奇偶校驗，校驗位其實是調(diào)整個數(shù)，串口校驗分幾種方式：

無校驗（no parity）

奇校驗（odd parity）：如果數(shù)據(jù)位中’1’的數(shù)目是偶數(shù)，則校驗位為’1’，如果’1’的數(shù)目是奇數(shù)，校驗位為’0’。

偶校驗（even parity）：如果數(shù)據(jù)為中’1’的數(shù)目是偶數(shù)，則校驗位為’0’，如果為奇數(shù)，校驗位為’1’。

mark parity：校驗位始終為1。

space parity：校驗位始終為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，可以實現(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10米。實際傳輸距離跟使用環(huán)境，傳輸波特率等有關(guān)。RS485電平采用差分信號傳輸數(shù)據(jù)，可以實現(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設(shè)備。由于采用差分信號傳輸，抗干擾能力比RS232和TTL強很多，適合做長距離傳輸，理論傳輸距離可達1000米，在工業(yè)設(shè)備中應(yīng)用廣泛。