串口通信基础知识(UART)

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目录


一、串口通信的具体分类:


二、常见的串行通信接口简介:


三、具体通信标准的实现:


1.UART(通用异步收发传输器):



一、串口通信的具体分类:

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总结一下:

串口第一分类为并行通信和串行通信,而由于串行通信的优点以及对缺点的弥补,导致如今基本都采用串行通信;

对于串行通信,又按照是否有同步时钟和收发间的数据传输方向分成两大类;

其中,

按照是否有同步时钟分成同步和异步:


同步通信

:带时钟同步信号,发送方和接收方在同一时钟的控制下,实现同步传输。


异步通信

:不带时钟同步信号,使用各自的时钟控制。 但需要双方相互约定好数据传输速率。

传输速率的衡量方式——波特率—单位:bps(位/秒)


按照数据传输方向分成单工、半双工和全工


单工通信

:数据只沿着一个方向传输,只需要一根数据线。


半双工通信

:数据可以沿着两个方向传输,但不能同时进行,需要两根数据线。


全工通信

:数据可以沿着两个方向传输,可以同时进行,需要两根数据线。


二、常见的串行通信接口简介:

对于以上常见的四种接口,可以有两种方式的分类:

一是按照是否有同步时钟,同步通信:SPI和I2C;异步通信:UART和1-wire

二是按照数据传输方向,全双工:UART和SPI;半双工:1-wire和I2C


三、具体通信标准的实现:

叙述方式:按照具体通信标准的两个层次进行分层说明——物理层和协议层,之后会有一个小结。

1.UART(通用异步收发传输器):


(1)物理层:

总共有三种物理层的实现方式:

RS232:计算机使用,采用负逻辑电平,以数据线电平和地线电平的差值为传输数据 。

常见接口类型:DB9,一般只使用pin2,3,5

RS422:采用差分传输方式,以两根数据线电平的差值作为传输的数据,具有准确性。

RS485:能实现多点间的相互通信。


(2)协议层

起始位:1位,低电平;数据位:常用8位;校验位:可以是奇校验,也可以是偶校验

停止位:一个时钟周期的高电平,可以为1位,1.5位,2位

(3)小结:UART 通用异步收发传输器

实现过程:接收时,将串行转换成并行;发送数据时,将并行数据转换成串行;

核心功能:串并行的转换。



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