什么是串口通信協(xié)議？它主要有哪些收發(fā)過程？

本文中，小編將對(duì)通信協(xié)議串口通信協(xié)議予以介紹，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、串口通信協(xié)議

串口是顯控設(shè)備與信號(hào)處理板之間通信的主要接口，也是顯控設(shè)備與其他設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的協(xié)議數(shù)據(jù)幀通信傳輸?shù)闹匾涌?。串口通信指串口按?bit)發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比特字節(jié)(byte)的串行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。串口通信協(xié)議是指規(guī)定了數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，內(nèi)容包含了起始位、主體數(shù)據(jù)、校驗(yàn)位及停止位，雙方需要約定一致的數(shù)據(jù)包格式才能正常收發(fā)數(shù)據(jù)的有關(guān)規(guī)范。串口通信協(xié)議是基于串口使得通信雙方能夠相互溝通信息的一種約定，其定義了雙方遵循的協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式和其傳輸方式。 在串口通信中，常用的協(xié)議包括RS-232、RS-422和RS-485。

串口在嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中是一類重要的數(shù)據(jù)通信接口，其本質(zhì)功能是作為 CPU 和串行設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當(dāng)數(shù)據(jù)從 CPU 經(jīng)過串行端口發(fā)送出去時(shí)，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位;在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序要使用串口進(jìn)行通信，必須在使用之前向操作系統(tǒng)提出資源申請(qǐng)要求(打開串口)，通信完成后必須釋放資源(關(guān)閉串口)。典型地，串口用于 ASCII 碼字符的傳輸。通信使用3根線完成：(1)地線，(2)發(fā)送數(shù)據(jù)線，(3)接收數(shù)據(jù)線。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)行通行的端口，這些參數(shù)必須匹配：波特率是一個(gè)衡量通信速度的參數(shù)，它表示每秒鐘傳送的 bit 的個(gè)數(shù);數(shù)據(jù)位是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)信息包，標(biāo)準(zhǔn)的值是 5，7 和 8 位。如何設(shè)置取決于你的需求;停止位用于表示單個(gè)包的最后一位，典型的值為 1，1.5和 2 位，停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供計(jì)算機(jī)校正時(shí)鐘同步的機(jī)會(huì);奇偶校驗(yàn)位是串口通信中一種簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)方式，有四種檢錯(cuò)方式——偶、奇、高和低，也可以沒有校驗(yàn)位。

二、串口通信協(xié)議收發(fā)過程

在異步通信中，接收端以接收時(shí)鐘和波特率因子決定每一位的時(shí)間長(zhǎng)度。下面以波特率因:等于16(接收時(shí)鐘每16個(gè)時(shí)鐘周期使接收移位寄存器移位一次)為例來進(jìn)行說明：

(1)開始通信，信號(hào)線為空閑 邏輯1)，當(dāng)檢測(cè)到由1到0的跳變時(shí)，開始對(duì)接收時(shí)鐘計(jì)

(2)當(dāng)計(jì)到8個(gè)時(shí)鐘的時(shí)候，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，若仍然為低電平，則確認(rèn)這是起始位而不是干擾信號(hào)(3)接收端檢測(cè)到起始位后，隔16個(gè)接收時(shí)鐘對(duì)輸入信號(hào)檢測(cè)一次，把對(duì)應(yīng)的值作為DO立數(shù)據(jù)。

(4)再隔16個(gè)接收時(shí)鐘，對(duì)輸入信號(hào)檢測(cè)一次，把對(duì)應(yīng)的值作為D1位數(shù)據(jù)，直到全部數(shù)居位都輸入。

(5) 檢驗(yàn)奇偶檢驗(yàn)位，以保證數(shù)據(jù)的正確性

(6)接收到規(guī)定的數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)和校驗(yàn)位之后，通信接口電路希望收到停止位 (邏輯1)此時(shí)未收到邏輯1，說明出現(xiàn)了錯(cuò)誤，在狀態(tài)寄存器中置”幀錯(cuò)誤”標(biāo)志;若沒有錯(cuò)誤，對(duì)全部數(shù)據(jù)位進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，無校驗(yàn)錯(cuò)時(shí)，把數(shù)據(jù)位從移位寄存器中取出送至數(shù)據(jù)輸入寄存器，若驗(yàn)錯(cuò)，在狀態(tài)寄存器中置”奇偶錯(cuò)”標(biāo)志(7) 本信息全部接收完，把線路上出現(xiàn)的高電平作為空閑位

(8)當(dāng)信號(hào)再次變?yōu)榈蜁r(shí)，開始進(jìn)入下一幀的檢測(cè)。

以上就是異步通信中數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的全過程了。

三、串口通信規(guī)定參數(shù)

波特率：

波特率表示信息傳送的速率，是計(jì)算機(jī)與外設(shè)設(shè)備進(jìn)行通信的重要參數(shù)。通俗地說，波特率描述的是單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。波特率一般用“bps”來表示，它的單位為位/秒。串口常用的波特率有9600、115200、38400等，常用于MCU與計(jì)算機(jī)之間的通信。通信設(shè)備使用串口通信時(shí)，波特率必須相同，否則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)。

數(shù)據(jù)位數(shù)：

數(shù)據(jù)位數(shù)表示接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。一般情況下，常用的數(shù)據(jù)位數(shù)為7位或8位，而在通常的情況下默認(rèn)使用8位數(shù)據(jù)位數(shù)。數(shù)據(jù)位數(shù)的選擇取決于所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式以及傳輸需要的準(zhǔn)確度和速度。

校驗(yàn)位：

校驗(yàn)位是為了保證接收到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性而設(shè)置的一個(gè)位。校驗(yàn)位主要有三種方式，分別為奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)和無校驗(yàn)。奇校驗(yàn)是指在數(shù)據(jù)位數(shù)上奇數(shù)的傳輸信息完成后，將其全部加起來，如果結(jié)果為奇數(shù)則校驗(yàn)位為0，否則為1。偶校驗(yàn)則是將其全部加起來，如果結(jié)果為偶數(shù)，則校驗(yàn)位為0，否則為1。無校驗(yàn)是指在數(shù)據(jù)傳輸后不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行任何的校驗(yàn)位檢驗(yàn)。

停止位：

停止位指的是數(shù)據(jù)傳輸完成后發(fā)送器發(fā)送的一位信號(hào)。其目的是告訴接收器，本次數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)結(jié)束。例如，對(duì)于8位數(shù)據(jù)加一位停止位，停止位為1，這樣就能夠表示出本次的數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)結(jié)束。

以上便是小編此次帶來的有關(guān)串口通信協(xié)議的全部?jī)?nèi)容，十分感謝大家的耐心閱讀，想要了解更多相關(guān)內(nèi)容，或者更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。