串口基礎(chǔ)知識詳細介紹：

該鏈接詳細介紹了串并行、單雙工、同異步、連接方式

https://blog.csdn.net/weixin_43386810/article/details/127156063

該文章將介紹串口數(shù)據(jù)的電平變化、波特率計算、脈寬計算以及數(shù)據(jù)傳輸量的計算。

捕獲工具：邏輯分析儀（LA1010）

波特率：115200

數(shù)據(jù)位：8bit

校驗位：無

停止位：1bit

1.空閑態(tài)： UART總線不在傳輸數(shù)據(jù)的時候，總線處于空閑狀態(tài)，為高電平

2.起始信號 開始信號，串口通信的開始標(biāo)志位

3.數(shù)據(jù)位 串口發(fā)送數(shù)據(jù)，先發(fā)低位，再發(fā)高位

4.奇/偶校驗位：校驗數(shù)據(jù)是否正確

????????奇校驗：數(shù)據(jù)位和校驗位1的個數(shù)為奇數(shù) 假設(shè)數(shù)據(jù)位0x55(0101 0101)，校驗位1 假設(shè)數(shù)據(jù)位0x51(0101 0001)，校驗位0

????????偶校驗：數(shù)據(jù)位和校驗位1的個數(shù)為偶數(shù) 假設(shè)數(shù)據(jù)位0x55(0101 0101)，校驗位0 假設(shè)數(shù)據(jù)位0x51(0101 0001)，校驗位1

5.停止信號：發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束，回到高電平狀態(tài)，校準(zhǔn)時鐘信號 一幀數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后，需要校準(zhǔn)時鐘信號，為什么需要校準(zhǔn)時鐘信號呢？ 因為串口采用的是異步通信方式，雙方都有自己獨立的時鐘源，雖然設(shè)置了雙方的時鐘源保持一致， 但是在發(fā)送數(shù)據(jù)時，每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)時，都會產(chǎn)生誤差，越往后，發(fā)送的數(shù)據(jù)，累計誤差越大， 所以每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)之后，需要校準(zhǔn)時鐘信

使用邏輯分析儀（LA1010）進行捕獲和分析串口數(shù)據(jù)。

截取其中一幀數(shù)據(jù)進行分析，無數(shù)據(jù)傳輸時為高電平：

起始位 1bit（綠色）、高電平 --> 低電平。

數(shù)據(jù)位 8bit（白色）、高 / 低電平。

停止位 1bit（紅色）、高 / 低電平位 --> 高電平。

下圖為起始位、數(shù)據(jù)位、停止位的具體時間：

C2-C1：起始位 8.64us。

A2-A1：數(shù)據(jù)位中的某一位?8.61us。

B2-B1：停止位?8.62us。

可以看出起始位和停止位都是1bit。

?

根據(jù)數(shù)據(jù)位時間8.61us可以計算出大概波特率為:

1000 000 us / 8.61us ≈ 116144 bit/s

計算得出1s時間可傳輸約116144 bit 數(shù)據(jù)，和設(shè)定的115200波特率基本符合，偏差為約0.99%。

通信設(shè)備（主機和從機）之間的波特率偏差可以影響通信的穩(wěn)定性和可靠性。一般來說，在串口通信中，波特率的偏差在正負5%以內(nèi)是可以正常通信的。

波特率的偏差指的是實際通信速率與預(yù)期通信速率之間的差異。例如，如果主機和從機之間的波特率設(shè)定為115200 bps，那么在實際通信中，波特率可以偏差在115200 bps的正負5%范圍內(nèi)，即109440 bps到120960 bps之間。

超出正負5%的波特率偏差可能導(dǎo)致接收到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤碼，通信錯誤率增加，甚至無法正常通信。因此，為了確保通信的穩(wěn)定性，通常在主機和從機之間的波特率設(shè)置時應(yīng)盡量控制在正負5%以內(nèi)的偏差范圍內(nèi)。

一幀數(shù)據(jù)包含起始位、停止位、數(shù)據(jù)位，一共10 bit 數(shù)據(jù)，即傳輸一字節(jié)數(shù)據(jù)需要:

8.61us * 10bit? = 86.1us

當(dāng)我們傳輸一組33字節(jié)的數(shù)據(jù)，則需要:

33Byte?* 86.1us? =? 2841.3us? =? 2.8413ms

通過標(biāo)尺驗證該計算方法準(zhǔn)確性：

和計算的2.8413ms差別不大，計算正確。