你真的了解串口吗(示波器串口波形分析)

串口是最常用的外设了,串口基本都是单片机的标配。串口通信只需要3条线组成,分别为RX、TX、GND。下面将重点分析串口数据帧组成。

一、    串口通信帧

 串口通信帧数据如此,每帧由空闲位、起始位、数据位、校验位、停止位组成

传输的数据是低位在前高位在后

l  空闲:

串口TX或RX数据线上没有传输任何数据时,则该线处于为空闲状态。空闲是TX和RX都是处于高电平。

l  起始位:

标识数据起始,由一个逻辑0(低电平)的数据位表示。

l  数据位:

可以选择的值有5,6,7,8这四个值,可以传输多个值为0或者1的bit位。这个参数最好为8,因为如果此值为其他的值时当你传输的是ASCII值时一般解析肯定会出问题。理由很简单,一个ASCII字符值为8位,如果一帧的数据位为7,那么还有一位就是不确定的值,这样就会出错。

l  校验位:

保证数据传输的可靠性

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。就比如传输“A”(01000001)为例。

1、当为奇数校验:”A”字符的8个bit位中有两个1,那么奇偶校验位为1才能满足1的个数为奇数(奇校验)。

2、当为偶数校验:”A”字符的8个bit位中有两个1,那么奇偶校验位为0才能满足1的个数为偶数(偶校验)。

此位还可以去除,即不需要奇偶校验位。

校验位一般都是硬件处理的,如STM32。但是51的校验位是需要字节集手动处理,设置为9位数据位即可收到校验值。

校验可选设置:

无校验 (no parity):数据包不包含校验位

奇校验 (odd parity):如果字符数据位中"1"的数目是偶数,校验位为"1",如果"1"的数目是奇数,校验位应为"0"。保证数据位+校验位的“1”为奇数

偶校验 (even parity):如果字符数据位中"1"的数目是偶数,则校验位应为"0",如果是奇数则为"1"。保证数据位+校验位的“1”为偶数

mark parity:校验位始终为1

space parity:校验位始终为0

l  停止位:

它是一帧数据的结束标志。可以是1bit、1.5bit、2bit个逻辑1的的数据位表示

二、    串口波特率(比特率)

 

uart中的波特率就可以认为是比特率,即每秒传输的位数(bit)。

一般选波特率都会有9600,19200,115200等选项。

波特率其实意思就是每秒传输这么多个比特位数(bit)。

 

波特率是串口传输速率的关键作用参数,9600bps就是每秒传输9600bit(位)的意思,也就相当于:1/9600=1.041666666666667e-4秒为每个bit的传输时间

 

三、    抓波形(8-1-NONE)

串口发送数据

发送的配置:8位数据位、1位停止位、无校验位

发送的数据:0x55 = 0101 0101

波形查看

 0和11为空闲电平(高电平)

1为起始位(一个数据大小的低电平)

 2、3、4、5、6、7、8、9组成8位数据,为10101010,但是数据是低位在前,所以真是的数据位01010101

10为停止位,高电平,可以选择一个1、1.5、2个数据大小的时间

四、    抓波形(8-1-EVEN)

串口发送数据

发送的配置:8位数据位、1位停止位、偶校验(数据+校验的1为偶数)

发送的数据:0x55 = 0101 0101

波形查看

0和12为空闲电平(高电平)

1为起始位(一个数据大小的低电平)

2、3、4、5、6、7、8、9组成8位数据,为10101010,但是数据是低位在前,所以真是的数据位01010101

10为校验位,因为是偶校验计算方式是数据位+校验位的1为偶数即可

11为停止位,高电平,可以选择一个1、1.5、2个数据大小的时间

五、    抓波形(x-1-NONE)

串口发送数据

发送的配置:(8,7,6,5)位数据位、1位停止位、无检验

发送的数据:0x13 = 0001 0011

8位数据位

7位数据位

 

6位数据位

5位数据位

5位数据位,使用奇校验(ODD)

分析:

*  数据的长度会根据奇偶校验位选择及数据位选择动态变化。

*  数据位设置长度小于值本身的长度,将会出现截取现象,将自动截取低位,然后发送

* 校验位只校验真实发送的数据


 

posted @ 2020-12-20 14:15  东小东  阅读(940)  评论(0编辑  收藏  举报