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串口是串行接口的簡(jiǎn)稱，串行接口是采用串行通信方式的接口。串行通信是一種將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由低位到高位一位一位地在一條傳輸線上逐個(gè)傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?/p>
一、串行通信的數(shù)據(jù)格式
首先來了解一下串行通信的數(shù)據(jù)格式，如下圖所示，串行通信的一幀數(shù)據(jù)由起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位以及停止位組成。
起始位：低電平，標(biāo)志著一幀數(shù)據(jù)的開始；
數(shù)據(jù)位：數(shù)據(jù)內(nèi)容，可選擇為5、6、7、8位；
校驗(yàn)位：用于確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，可分為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)。奇校驗(yàn)時(shí)數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位中1的總數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，同理，偶校驗(yàn)時(shí)數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位中1的總數(shù)應(yīng)為偶數(shù)；
停止位：高電平，標(biāo)志著一幀數(shù)據(jù)的結(jié)束。
二、異步串行通信的波特率
串行通信可以分為兩種形式：同步串行通信和異步串行通信。
同步串行通信：通信雙方在同一時(shí)鐘控制下同步傳輸數(shù)據(jù)；
異步串行通信：通信雙方使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)傳輸。
對(duì)于異步串行通信來說，雖然沒有同步時(shí)鐘，但是通信雙方必須約定并遵循同樣的設(shè)置，這就需要異步串行通信中一個(gè)重要的參數(shù)來設(shè)置，該參數(shù)即波特率。
波特率即串口通信的速率，它表示每秒傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，單位是bps，即位/秒，常用的波特率有9600、19200、38400、57600和115200等。
以115200的波特率為例，即一秒傳輸115200個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位，那么每一位的持續(xù)時(shí)間
因此，在通信雙方約定波特率為115200的情況下，只要發(fā)送方發(fā)送的每位比特位的持續(xù)時(shí)間為8.68us，那么正常情況下接收方就能準(zhǔn)確無誤地解析數(shù)據(jù)。
三、實(shí)驗(yàn)測(cè)試
接下來利用實(shí)驗(yàn)來簡(jiǎn)單驗(yàn)證一下上述分析：波特率為115200，一位停止位，八位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)位，發(fā)送數(shù)據(jù)為10110101，每組發(fā)送間隔100us。
1、仿真測(cè)試
仿真測(cè)試結(jié)果如下圖所示，可以看出，發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次為0101011011，每個(gè)比特位持續(xù)時(shí)間為8680ns，數(shù)據(jù)發(fā)送間隔為117360-2×8680=100000ns，均符合設(shè)計(jì)要求。
2、輸出波形測(cè)試
下載程序，測(cè)試對(duì)應(yīng)引腳的輸出波形，如下圖所示，可以看出與仿真結(jié)果基本相符。
3、通信測(cè)試
通過上位機(jī)的串口調(diào)試助手接收發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過下圖所示的結(jié)果可以看出，接收到的數(shù)據(jù)為0xB5，對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為0b10110101，與發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)相符，通信成功。
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