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。