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uart 通信
uart 是一种采用异步串行通信方式的通用异步收发传输器
同步通信:带时钟同步信号的数据传输,发送方和接收方在同意时钟的控制下,同步传输数据
异步通信:不带时钟同步信号的数据传输,发送方和接收方使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。
异步收发
若在两个设备中加一个添加两根线(rx-tx, tx-rx),让左边的设备在成为发送方的同时也可以成为接收方,右边的设备在成为发送方的同时也可以成为接收方,那么对于这两个设备而言,发送和接收可以在两根线上同时进行,所以,发送和接收是异步的。
串行通信的传输方向:单工,半双工,全双工
uart 是全双工 异步通信
波特率
单位:串行通信的速率用波特率来表示,即每秒传输二进制数据的位数,bps/s. 一秒钟能够发送多少个1和0的二进制数。
在串口通信的过程中,波特率直接影响着通信的速率,而且在发送端和接收端必须保证同样的波特率,这样才能在一定程度上保证发送和接收保持同步。
实际上,在发送方和接收方波特率不匹配或者波特率较高的时候,或者有信号干扰,很可能发送和接收的顺序会发生错乱,导致数据的溢出。当然一般在 9600 和 115200 的波特率下,上面的情况几乎不会发生。
关于上面波特率存在的问题,解决办法为:
很多基于串口通信的协议上加上一条时钟信号线,信息的发送和接收,发送方和接收方都要完全按照时钟信号线上的信号来执行,这样,有了第三者的介入,就使得数据的发送和接受能够完全的保证同步。
靠约定的波特率来保持收发同步,就像是两个人约定着互相数自己的脉搏来计时,每跳动一次就接收一比特的数据,极其不靠谱
而带有时钟信号线的通信系统,就如同在两个人面前放了一块表,都按照秒针的转动来同步自己的收发,有了统一的参考,通信过程就变的靠谱多了。
上面协议的例子就是: I2C总线协议、SPI总线协议
奇偶校验位
有两种校验方式:数一数每一帧的数据里逻辑1的个数是偶数还是奇数,来简单的判断数据在发送过程中是否有出错
奇校验位:校验位为逻辑1。整个数据帧中逻辑1的个数为奇数,包含奇校验位本身的逻辑1,则满足校验。
偶校验位:校验位位逻辑0,整个数据帧中逻辑1的个数为偶数,则满足校验。
数据传输方向
MSB(Most Significant Bit 最高位有效),指从一个字节的最高位向最低位的顺序依次传输
LSB(Least Significant Bit 最低位有效), 指从一个字节的最低向最高位的顺序依次传输。
一般情况下,默认的是MSB,上图就是这种情况。