什么是串口通信

串口通信（Serial Communication），是指外设和计算机之间通过数据信号线、地线等按位进行传输数据的一种通信方式。

特点：数据位的传输按位顺序执行，最少只需一根传输线即可完成；成本低但传输速度慢。串口通信的距离可以从几米到几千米。

串口通信的数据格式

串口数据格式

· 起始位：起始位必须是持续一个bit时间的逻辑0电平，它标志传输一个字符的开始。接收端可通过起始位使自身时钟与发送端的数据同步。

· 数据位：数据位在起始位的后面，是串口通信的有效信息。数据位的位数可以由通信双方共同约定，通常为8个bit。传输数据时先传输字符的低位，后传输字符的高位。

· 奇偶校验位：奇偶校验位仅占一位，用于进行奇校验或偶校验。该位不是必须有的。如果是奇校验，需要保证传输的数据总共有奇数个逻辑高位；如果是偶校验，需要保证传输的数据总共有偶数个逻辑高位。

奇偶校验

· 停止位：停止位可以是1位、1.5位或2位。必须是逻辑1电平，它标志传输一个字符的结束。

· 空闲位：空闲位是指从一个字符的停止位结束到下一个字符的起始位开始，表示传输线路处于空闲状态，串口空闲时处于高电平。

波特率

波特率是串口通信中最常用的重要参数。它指的是串口通信的速率，也就是串口通信时每秒钟可以传输多少个二进制位。例如波特率为9600，则说明每秒钟可以传输9600个二进制位，即传输一个二进制位需要的时间为1/9600秒。

电平标准

根据通讯使用的电平标准不同，串口通讯可分为TTL 标准及RS-232 标准，见下表。

我们知道常见的电子电路中常使用TTL 的电平标准，理想状态下，使用5V 表示二进制逻辑1，使用0V 表示逻辑0；而RS232为了增加串口通讯的远距离传输及抗干扰能力，它使用-15V 表示逻辑1， 15V 表示逻辑0。

因为控制器一般使用TTL 电平标准，所以常常会使用MA3232 芯片对TTL 及RS-232电平的信号进行互相转换。