串口通信协议及其重要参数

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。比如IEEE488定义并行通信状态时，规定设备线总长不得超过20m，并且任意两个设备间的长度不得超过2m；而对于串口而言，长度可达1200m。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。典型的值为1、1.5和2。4）奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。

串口通信（Serial Communications）是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通信方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。大多数计算机（不包括笔记本电脑）包含两个基于RS-232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。

串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是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。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通信状态时，规定设备线总长不得超过20m，并且任意两个设备间的长度不得超过2m；而对于串口而言，长度可达1200m。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成，分别是地线、发送线、接收线。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但不是必需的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。

1）波特率：这是一个衡量通信速率的参数。它表示每秒钟传送位的个数。例如300bit/s表示每秒钟发送300个位。通常电话线的波特率为14400、28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。

2）数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是6、7和8位。如何设置取决于想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。

3）停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1、1.5和2。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，而且提供计算机校正时钟同步的机会。停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。

4）奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。奇偶校验位有两种类型分别为偶校验位与奇校验位。如果一组给定数据位中“1”的个数是奇数，那么偶校验位就置为1，从而使得总的“1”个数是偶数。如果给定一组数据位中“1”的个数是偶数，那么奇校验位就置为1，使得总的“1”个数是奇数。奇偶校验通常用在数据通信中来保证数据的有效性。

串口通信协议及其重要参数

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