串口、网口通信

古城微笑少年丶 2022-09-25 11:15 298阅读 0赞

[串口][Link 1]通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收[字节][Link 2]。尽管比按字节（byte）的[并行通信][Link 3]慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如[IEEE][]488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于[ASCII码][ASCII]字符的传输。通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但不是必须的。串口通信最重要的参数是[波特率][Link 4]、[数据位][Link 5]、停止位和[奇偶校验][Link 6]。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。

a，波特率：这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内 [载波][Link 7]参数变化的次数，如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个停止位，8个数据位），这时的波特率为240Bd，比特率为10位\*240个/秒=2400bps。一般调制速率大于波特率，比如曼彻斯特编码）。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。

b， [数据位][Link 5]：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据往往不会是8位的，标准的值是6、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个 [数据包][Link 8]使用7位数据。每个包是指一个 [字节][Link 2]，包括开始/停止位，数据位和 [奇偶校验位][Link 9]。由于实际数据位取决于 [通信协议][Link 10]的选取，术语“包”指任何通信的情况。 \[1\]

c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。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][Link 11]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][Link 12]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。

d，奇偶校验位：在 [串口][Link 1]通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和 [奇校验][Link 13]的情况，串口会设置校验位（ [数据位][Link 5]后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于 [偶校验][Link 14]，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。 \[2\]

## 结构 ##

编辑

[![串口通信程序框图][0e2442a7d933c895db194d96d11373f0830200f3.jpg]][0e2442a7d933c895db194d96d11373f0830200f3.jpg 1] 串口通信程序框图

串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线 、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。

[串口][Link 1]是计算机上一种非常通用的设备通信协议。大多数计算机（不包括笔记本电脑）包含两个基于 [RS-232][]的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多 [GPIB][]兼容的设备也带有RS-232口。同时， [串口通信协议][Link 15]也可以用于获取远程采集设备的数据。

RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、 [打印机][Link 16]或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。 \[2\]

原理以及机制

[Link 1]: http://baike.baidu.com/view/69108.htm
[Link 2]: http://baike.baidu.com/view/60408.htm
[Link 3]: http://baike.baidu.com/view/716178.htm
[IEEE]: http://baike.baidu.com/view/3933.htm
[ASCII]: http://baike.baidu.com/view/812.htm
[Link 4]: http://baike.baidu.com/view/119333.htm
[Link 5]: http://baike.baidu.com/view/190231.htm
[Link 6]: http://baike.baidu.com/view/444171.htm
[Link 7]: http://baike.baidu.com/view/190234.htm
[Link 8]: http://baike.baidu.com/view/25880.htm
[Link 9]: http://baike.baidu.com/view/492663.htm
[Link 10]: http://baike.baidu.com/view/185322.htm
[Link 11]: http://baike.baidu.com/view/497412.htm
[Link 12]: http://baike.baidu.com/view/198969.htm
[Link 13]: http://baike.baidu.com/view/93325.htm
[Link 14]: http://baike.baidu.com/view/93328.htm
[0e2442a7d933c895db194d96d11373f0830200f3.jpg]: http://c.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D220/sign=9f903115a786c9170c03553bf93c70c6/0e2442a7d933c895db194d96d11373f0830200f3.jpg
[0e2442a7d933c895db194d96d11373f0830200f3.jpg 1]: /images/20220718/33c71d64f72a432dba0f903b85011957.png
[RS-232]: http://baike.baidu.com/view/112004.htm
[GPIB]: http://baike.baidu.com/view/421663.htm
[Link 15]: http://baike.baidu.com/view/2459734.htm
[Link 16]: http://baike.baidu.com/view/7836.htm