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串口是怎样传输数据的

作者:互联网

✍概述
  ➹通过逻辑分析仪捕捉串口传输的数据来了解串口传输数据的实质。
  
  串行接口简称为串口,串行接口 (Serial Interface)是指数据一位一位地顺序传送。实现双向通信就需要一对传输线,即TX与RX线。
电路连接方式:
  串口如果要实现双向传输,则设备1与设备2,TX与RX要交叉相连。
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串口数据解析
  利用电脑端的串口助手通过CH340串口模块将数据0x55发送出去,并通过逻辑分析仪来捕捉数据。下图为串口发送的数据,是以十六进制(hex)形式发送的。
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逻辑分析仪捕捉数据:
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我们看到逻辑分析仪成功将数据0x55捕捉到。接下来看串口的数据构成是怎样的。
查阅资料,串口传输一帧数据如下图所示:
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所谓串口的一帧数据即串行的发送一次数据(比如0x55(0101_0101))时TX数据线上的电平变化。由上图可知串口一帧数据的构成为:起始位(1bit)+数据(8bit)+奇偶校验位+停止位(1bit),8bit数据传输的方式为先低位(LSB)再高位(MSB)即通过(D0_D1_D2_D3_D4_D5_D6_D7)的顺序将数据依次放置在TX数据线上。我们再看我们所用的串口助手:
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我们的设置为传输数据位为8bit,检验位为0bit即没有校验位,停止位为1bit。所以我们串口一帧数据的构成为:起始位(1bit)+数据(8bit)+停止位(1bit),所以串口一帧数据的传输单位为10bit,平时我们所说的串口传输单位为1Byte即8bit是指传输的有效数据,即起始位(1bit)+数据(8bit)+停止位(1bit)中的8bit数据,那为什么要多此一举的在收尾处各加1bit的数据呢,其实是为了接收设备能去正确的接收到8bit的有效数据,起始位相当于一帧数据的帧头,停止位相当于一帧数据的帧尾。
起始位: 数据线TX由高电平变为低电平。
停止位: 数据线TX由低电平变为高电平。
起始位和停止位作用:
  如果接收设备检测到数据线由高电平变为低电平,就是接收到了来自发送设备的起始信号,表示开始数据的传输。如果接收设备检测到数据线由低电平变为高电平,就是接收到了来自发送设备的停止信号,表示一帧数据的结束,通过以上特点接收设备就可以将中间的8bit有效数据解析出来,这样就完成了一帧数据的传输。
解析逻辑分析仪捕捉的数据
  由以上分析知串口传输一帧数据构成:起始位(1bit)+数据(8bit)+停止位(1bit)。
解析逻辑分析仪获取的数据:
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通道一:TX数据线
通道二:数据解析
通过通道一可以观察出一帧数据的格式确实为:起始位(1bit)+数据(8bit)+停止位(1bit)。中间8bit数据是通过(D0-D7:1010_1010)的顺序发送的,通过接收设备解析(高字节_低字节)为(D7-D0:0101_0101)即0x55。以上就为串口一帧数据的传输。
------所谓的波特率-----
进一步观察逻辑分析仪:
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由标号①和②知1bit数据的传输时间为8.667us,那传输速率不就是18.667106{1 \over {8.667*{{10}^{ - 6}}}}8.667∗10−61​其实就是115200bit/s。再看看我们串口助手设置的波特率就为115200,这样是不是明白波特率是什么了,其实不就是1s传输115200bit数据。
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详情可以看看什么是波特率,波特率怎么计算

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标签:一帧,传输,传输数据,8bit,串口,数据,1bit,怎样
来源: https://blog.csdn.net/qq_40147893/article/details/106945206