6.5 STM32107VC(神舟IV号)串口功能模块深入剖析

6.4 串口通信的收与发 (2)6.1.1 什么是串口通信 (2)6.1.2 串口通信的属性 (2)6.1.3 什么是单片机的TTL电平？ (6)6.1.4 关于NPN和PNP的三极管基础知识？ (8)6.1.5 RS-232电平与TTL电平的转换 (9)6.1.6 串口波特率的理解 (11)6.1.7 STM32神舟I号独特的USB转串口的TTL电平模块设计错误！未定义书签。

6.1.8 例程01 最简单串口打印$字符 (11)6.1.9 例程02 单串口打印字符-初级 (20)6.1.10例程03 单串口打印字符-中级 (22)6.1.11 例程04 单串口打印字符-高级 (23)6.1.12 例程05 USART-COM1串口接收与发送实验-初级版 (25)6.1.13 例程06 USART-COM1串口接收与发送实验-中级版 (27)6.1.14 例程05 USART-COM1串口接收与发送实验-高级版 (28)6.4 串口通信的收与发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，按位进行传输数在远距离通信中可以节约通信成本，但其传口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议(串口通信协议也可以用接口。

MCU 微控制器经过这么多年的发展，串口仍然是其6.1.串口通信的属性信存在的问主要体现在传输的速度，数据的正确性，功耗是否低，布线成收发都能满足就比8根线的并行收发要节约成本）；使用是否普及（就好像传统的串行接口标准有22根线，采用标准25芯D 型插头座（DB25），后来使用简化为。

是所有的针脚定义都使用上了，制信号线，依据实际需要进行设计。

S-232（串口的英文代名词）采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。

由于其发送电平至3V 左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传S-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA ）EIA-232-E ，作为工业标准，以保证不同厂6.1.1 什么是串口通信串据的一种通讯方式。

这种通信方式使用的数据线少，输速度比并行传输低。

串口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。

串于获取远程采集设备的数据)。

当年51单片机内置串口的时候，被认为是微控制器发展史上的重大事件，因为当时的串口是唯一一个微控制器与PC 交互的必不可少的接口之一。

2 1. 通题评价一个通信是否优质，本是否低（例如1根线大家都学英语，世界很大部分的人都可以独立使用英语吗，会英语的人多，就非常普及，可通信面就非常广；如果你学的鸟语，那就只能跟鸟通信，没有人能听懂）。

2. 串口到底有几个标准？（经常听说有3线、5线串口）9芯D 型插座（DB9），现在应用中25芯插头座已很少采用像现在所说的几线串口，一般都是指使用了几根线，最初的RS-232串口是25针的，所有的针脚定义都有用到，后来变成了9针的，所谓全功能串口就例如流量控制，握手信号等都有用到，一般来说国外的产品做产品比较规矩，把所有的串口信号都做上去了。

但是国内的技术人员发现，其实RS-232串口最主要使用的就是2，3线，另外的接口如果不使用的话，也不会出现很大的问题，所以，就在9针的基础上做精简，所以就有所谓的2，3，4，5，6，8线的串口出来了。

.2线串口只有RXD,TXD 两根基本的收发信号线；3线串口除了RXD 和TXD ，还有GND ；所谓4~9线只是在TXD 和RXD 基础上增加了相应的控一般来说，使用5线的232通信，是加了硬件流控的，即RTS,CTS 信号，主要是为了保证高速通信时的可靠性，如果你的通信速度不是很高，完全可以不用理会。

3. 串口的速度与距离R 与接收电平的差仅为2V 送距离最长为约15米，最高速率为20kb/s 。

RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7k Ω。

所以RS-232适合本地设备之间的通信。

4. 从串口通信衍生出422与485的通信方式R 制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为家产品之间的兼容。

RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。

为改进RS-232通信距离展应用范围，EIA 又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向业领域，仍然习惯将上述气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协5. 口的通信方式（串口属于串行通信）基本方式有两种：并行通信和串行通信，并行通信是指利用多条示意图如下图：短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s ，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s 时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。

RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A 标准。

为扩通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A 标准。

由于EIA 提出的建议标准都是以“RS ”作为前缀，所以在通讯工标准以RS 作前缀称谓。

RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。

因此在视频界的应用，许多厂家都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。

如录像机厂家中的Sony 与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如Louth 、Odetis 协议是公开的，而ProLINK 则是基于Profile 上的。

串（1）并行通信和串行通信51单片机与外界通信的数据传输线将一个数据的各位同时发送或接收。

串行通信是指利用一条传输线将数据一位位地顺序发送或接收。

并行通信和串行通信的在每一条传输线传输速率相同时，并行通信的传输速度比和串行通信快。

然而当传输距离变处理器与外部的flash 以及外部RAM 以及芯的图为长时，并行通信的缺点就会凸显，首先是相比于串行通信而言信号易受外部干扰，信号线之间的相互干扰也增加，其次是速率提升之后不能保证每根数据线的数据同时到达接收方而产生接收错误，而且距离越长布线成本越高。

所以并行通信目前主要用在短距离通信，比如片内部各个功能模块之间的通信。

串行通信以其通信速率快和成本低等优点成为了远距离通信的首选。

RS232C 串口，以及差分串行总线像RS485串口、USB 接口、CAN 接口、IEEE-1394接口、以太网接口、SATA 接口和PCIE 接口等都属于串行通信的范畴。

下图左侧为每根数据线的数据同时到达接收方，被正确采样的最理想情况；右侧每根数据线的数据不能同时到达接收方而产生接收错误情形。

（2）异步通信与同步通信异步通信与同步通信。

传输单位，通信中两个字符间的时间间隔不固定可以是任意长串行通信又分为两种方式：A 、 异步通信及其协议异步通信以一个字符为的，然而在同一个字符中的两个相邻位代码间的时间间隔是固定的，接收时钟和发送时钟只要相近就可以。

通信双方必须使用约定的相同的一些规则（也叫通信协议）。

常见的传送一个字符的信息格式规定有起始位、数据位、奇偶校验位、停止位等，其中各位的意义如下：或① 起始位 先发出一个逻辑”0”信号，表示传输字符的开始。

等，构成一个字符。

一然没 ② 数据位 紧接着起始位之后。

数据位的个数可以是5、6、7、8般采用扩展的ASCII 码，范围是0～255，使用8位表示。

首先传送最低位。

③ 奇偶校验位（不是必须） 奇偶校验是串口通信中一种简单的检错方式，当有校验位也是可以的。

数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性。

例如，如果数据是01100000，那么对于偶校验，校验位为0。

④ 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。

由于数线路上没有数据传送。

同步通信是指数据传送是以一个帧（数据块或一组字符）为传输单位，每个帧中包含有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。

⑤ 空闲位 处于逻辑“1”状态，表示当前B 、多个字符。

在通信过程中，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步，每个字符间的时间间隔是相等的，而且每个字符中各相邻位代码间的时间间隔也是固定的。

同步通信的数据格式如图所示同步通信的特点可以概括为：息。

符与字符间无间隔。

块数据，开始前使用同步信号作为同步的依据。

同开头，用于确认数据字符的开始。

输的数据块长度决定； 的校于连续传输一个数据块，故收发双方时钟必须相当一致，否则时钟漂移会造成接收方① 以数据块为单位传送信② 在一个数据块（信息帧）内，字③ 接收时钟与发送进钟严格同步同步串行通信方式中一次连续传输一步字符的插入可以是单同步字符方式或双同步字符方式，均由同步字符、数据字符和校验字符CRC 等三部分组成：同步字符位于帧结构 数据字符在同步字符之后，字符个数不受限制，由所需传 校验字符有1～2个，位于帧结构末尾，用于接收端对接收到的数据字符的正确性验。

由数据辨认错误。

这种方式下往往是发送方在发送数据的同时也通过一根专门的时钟信号线同时发送时钟信息，接收方使用发送方的时钟来接由数据。

同步串行通信方式传输效率高，但对硬件要求高，电路结构复杂。

所有的串行接口电路都是以并行数据形式与CPU接口、而以串行数据形式与外部逻辑接口。

所以串口对外应该是串行发送的，速度慢，但是比并行传输要稳定很多。

6.串口是如何解决干扰以及校验的问题什么是数据校验？通俗的说，就是为保证数据的完整性，用一种指定的算法对原始数据计算出的一个校验值。

接收方用同样的算法计算一次校验值，如果和随数据提供的校验值一样，就说明数据是完整的。

为了理解数据校验，什么是最简单的校验呢？最简单的校验就是把原始数据和待比较数据直接进行比较，看是否完全一样这种方法是最安全最准确的。

同时这样的比对方式也是效率最低的。

只适用于简单的数据量极小的通信。

串口通信使用的是奇偶校验方法，具体实现方法是在数据存储和传输中，字节中额外增加一个比特位，用来检验错误。

校验位可以通过数据位异或计算出来；也就是说单片机串口通讯有一模式就是一次发送8位的数据通讯，增加一位第9位用于放校验值。

奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。

根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。