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串口编程 - 串口简介 串口详解

sinye56 2024-12-27 16:35 8 浏览 0 评论

前言

串行接口(Serial port)，也称串行接口或串行端口，串行通信接口，COM接口，简称串口。主要用于串行式逐位数据传输。

串口通信(Serial Communication)，是一种非常常见的设备间的通信方式。串口通信协议是指双方约定一致的数据包格式规范(包含起始位、数据、校验位及停止位)。

1.串口常见的电气标准和协议

1.1 RS-232C

RS-232C标准串口，是目前最常用的一种串行通信接口

  • 机械特性

RS-232C采用的接口是9针或25针的D型插头，常用的一般是9针插头。

           DE-9 Male（Pin Side）                   DE-9 Female （Pin Side）
             -------------                          -------------
             \ 1 2 3 4 5 /                          \ 5 4 3 2 1 /
              \ 6 7 8 9 /                            \ 9 8 7 6 /
               ---------                              ---------

9针插头管脚

1 数据载波检测（DCD） 
2 接受数据（RD、RXD） 
3 发送数据（TD、TXD）
4 数据终端准备（DTR）
5 公共接地 
6 数据准备好（DSR）	
7 请求发送（RTS）	
8 清除发送（CTS）		
9 振铃指示（RI）
  • 电气特性

逻辑电平：逻辑1: -3~-15V；逻辑0: 3~15V
数据最高传输速率：19200bps
最远通信距离：15m

1.2 RS-422

RS-232存在距离短、速率低的问题，RS-422提升了这两方面，最大传输距离1200m,最大传输速度10Mb/s

  • 机械特性

一般是9针插头D型插头

  • 电气特性

逻辑电平：逻辑1: 两线间的电压差+2V~+6V 逻辑0: 两线间的电压差-6V~-2V
数据最高传输速率：10Mbps
最远通信距离：1200m

1.3 RS-485

在RS-422基础上，RS-485增加了多点、双向通信能力，具备联网功能。

  • 机械特性

一般是9针插头D型插头

  • 电气特性

逻辑电平：逻辑1: 两线间的电压差+2V~+6V 逻辑0: 两线间的电压差-6V~-2V
数据最高传输速率：10Mbps
最远通信距离：1200m

2. 串口数据包的组成

串口数据包由起始位、数据、校验位及停止位组成。

最常见的串口数据包配置为9600 8N1(9600波特率，8位数据位，无校验，1位停止位)。

例如传输字符0(ASCII为48，二进制110000)

01100001

解释

0(起始位) 110000(8位数据位) 1(1位停止位)

2.1 起始位

一个逻辑0(低电平)的数据位表示开始

2.2 数据位

起始位后的就是数据位，数据位的长度一般为5、6、7、8。

2.3 校验位

校验位用于校验数据是否正确。

一般分为：

0 - No Parity    无校验
1 - Odd Parity   奇校验
2 - Even Parity  偶校验
3 - Mark Parity  1校验
4 - Space Parity 0校验

2.4 停止位

数据传输结束的标志，一般由 1、1.5、2 个逻辑1(高电平)的数据位表示

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