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最近的一个项目用到了UART的break信号，在查资料的过程中，发现很多文章对break信号有介绍，但是都很简单，看了让人摸不着头脑，所以想把找的资料加上自己的理解整理一下，方便自己以后查看。博客引用的其他人的文章或者论坛等在文末有连接。有很多内容是我对找到的资料的理解，如果有不对的地方欢迎评论指正。
1.TTL电平和RS232电平
要想说明白break信号，我觉的首先要说清楚UART的电平，在网上对break信号描述中，很多是用RS232串口来说的，但是芯片一般都是TTL电平的。RS232电平是有正负的，TTL只有正，所以好多人被RS232的电平给搞晕了。
串口标准RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准。
EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD和RxD上：逻辑1(MARK)=-3V～-15V
在TxD和RxD上: 逻辑0(SPACE)=+3～＋15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：
信号有效（接通，ON状态，正电压）＝+3V～+15V
信号无效（断开，OFF状态，负电压）=-3V～-15V
EIA-RS-232C
是用正负电压来表示逻辑状态，与
TTL
以高低电平表示逻辑状态的规定不同。
因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。
TTL是Transistor-Transistor Logic，即晶体管-晶体管逻辑的简称，它是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。TTL电平信号应用广泛，是因为其数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑”1″，0V等价于逻辑”0″。
数字电路中，由TTL电子元器件组成电路的电平是个电压范围，规定：
- 输出高电平>=2.4V，输出低电平<=0.4V；
- 输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V。
总结一下，TTL和RS232是电平不同，但是在理解break信号的时候我们不需要考虑电平的正负问题。在很多其他资料中会提到
MARK电平（状态）、
SPACE电平，这些都是指RS232电平，
MARK是逻辑1，对应TTL的高电平，SPACE是逻辑0，对应TTL的低电平。在下面分析中我只会说高低电平或者逻辑1或者逻辑0.
2.UART的时序
时序我觉得有必要先说明一下，因为brake信号其实就是持续一段时间的低电平（逻辑0或者说SPACE电平），只有了解了UART的时序，才更好理解break信号。
UART的每一帧数据是包括起始位、数据位、停止位，这三个是一定会有的，也可以选择加上检验位（奇校验或者偶校验），检验位在数据位和停止位之间。数据位和停止位是可以设置的。例如最常用的数据位是8bit（1字节），当然还有5-9bit，甚至更多，不同的芯片可能不一样。插一个题外话：
串口通信数据位长度对传输数据的影响
空闲位
：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。
起始位
：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。
其实就是发送一个从“高到低”动作，低电平需要保持1 bit的时间
数据位
：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。
奇偶校验位
：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。
停止位
：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。 由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，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，并且提供 计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，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。
波特率
：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的二进制位数。例如资料传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位，则其传送的波特率为10×120=1200位/秒=1200波特。
每个数据都是由1个start位开始的，开始位始终是逻辑0。跟随在开始位后面的是特定长度的数据，数据是LSB模式（先发地位再发高位）发送的；如果校验位被使能，那么1个校验位也将产生，并被发送。数据的最后一位由1个stop位标志，结束位始终是逻辑1。一个空闲line就是由连续多个的stop位组成的，这也就意味着空闲信号其实就是信号线一直保持在逻辑1。
例子：一个ASCII字符“A”（8-bit，hex码为0x41）一直都是以如下的方式进行传送的。注意：数据是LSB first发送方式。
再发一个时序图：
3.break信号
出现以下情况时，可使UART 产生中断：
（1）.FIFO 溢出错误
（2）.线中止错误（line-break，即Rx 信号一直为0 的状态，包括校验位和停止位在内）
（3）.奇偶校验错误
（4）.帧错误（停止位不为1）
（5）.接收超时（接收FIFO 已有数据但未满，而后续数据长时间不来）
（6）.发送
（7）.接收
break信号波形
我网上找了一下资料，有两个描述：
（1）. 一般，直到有数据传输时，接收和传输信号会保持在mark电压。如果一个信号掉到space电压并且持续了很长时间，一般来说是1/4到1/2秒，那么就说有一个break条件存
在了。break经常被
用来重置一条数
据线或者用来改变
像调制解调器这样的设备的通讯模式
。
（2）.
Since there
is always some period of time where the line will be in a mark state between data characters, the start of a character can always be
recognised
. This also means that
the longest period of time that the line can be in a space state is:
1 start bit + however
many data bits + a parity bit (if any)
A break signal is defined as holding the line in the space state for longer than that period of time – no valid data byte can do that, so the break ‘character’ isn’t really a character. It’s a special signal.
As far as when you need to issue a break
signal
depe
nds
entirely on the protocol being used.
下面是我的理解是：
break就是一个逻辑低电平，电平持续时间多久可就自定义，但是至少要大于1帧数据中开始位+数据位+检验位+停止位的时间。一般是1/4到1/2秒。
因为UART的空闲状态是高电平， stop位是也是高电平，那么整个UART在传输过程中低电平的持续时间最大就是：1bit位的起始位（低电平）+n bit的数据位（传输的数据全0）+1bit的校验位（校验位是0），所以只要有大于这个时间的低电平，肯定不是数据，那么久可以作为break信号了。因为一般UART的波特率都不低，即使波特率是200，1bit位的时间也有5ms，一帧一般也就十几个bit，所以一般break信号的低电平持续时间大于100ms就可以了。
4.如何检测break信号？
下面有人评论问如何识别break信号，这个确实没有做过，之前客户只要求modem在收到短信的时候产生break信号，识别break信号是客户做的，因为是国外的客户，而且这个项目都已经算结束了，也不方便问客户。手上刚好有STM32的芯片手册，发现STM32里面有一些break信号的内容可以提供参考。
STM32里有个断开符号的概念，就是break信号，只是这个信号持续时间最多只有12个bit位’0′(1个起始位+九个数据位+2个停止位)，然后就变成了高电平，这个低电平时间应该只有us级别。
STM32可以通过设置控制寄存器的SBK标志位，能够直接发送断开信号，如下图。如果想要break信号持续时间达到100ms左右，这种方式是不可以的，原因上面已经说了，所以只能把TX当成GPIO，设置为0，持续n ms，然后拉高。我看到展讯的modem的UART代码，就是这样产生break信号的。
再看STM32如何检测断开符号，如下图：
通过上面的资料可知，当RX上有break信号的时候，UART会有一个帧错误，我们可以在中断处理函数中检测FE标志位，如果为1，那么有可能是帧错误或者break信号，接着我们在检测RX引脚，如果低电平持续时间达到了几十毫秒，则说明是break信号。
后来我仔细看STM的UART的资料，发现UART有个LIN模式，有个LIN断开符检测中断，能够直接检测break信号。
这些都是我在STM32的芯片手册上找到的，芯片手册链接：
STM32中文参考手册_V10.pdf
因为手里面只有一块STM32的开发板，想使用PC来发送break信号做测试，但是不知道PC怎么发送break信号，所以并没有做测试。
我觉得其他的芯片应该也有类似的机制。
参考资料：
http://www.chinadmd.com/file/szacieprs6rx6ocrivieswvz_1.html