大家好！今天让小编来大家介绍下关于串口通讯原理？串口通信协议有哪些的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
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串口通讯原理
串口通讯原理：
串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，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IEEE488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、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。
扩展资料：
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。
参考资料：百度百科-串口通信
串口通信协议有哪些
常见的串行通信协议
1.UART
UART是通用异步收发传输器，使用RxD和TxD两根线实现异步全双工通信；为确保通信可靠，可以在通信两边接共地；因此，完整的UART通信只需最少3根线即可。
RxD是发送数据线，TxD是接收数据线，通信双方使用交叉互联，RxD接对方TxD，TxD接对方RxD。UART使用标准的TTL/CMOS电平（0~5V，0~3.3V，0~2.5V，0~1.8V）来表示数据，高电平表示1，低电平表示0.为了增强抗干扰能力，提高传输长度，可将TTL/CMOS 电平转换为RS232电平逻辑电平，3~12V表示0，-3~-12V表示1（RS232为负逻辑）
1）UART平时处于空闲状态，逻辑1状态。
2）当有数据发送时，先发送起始位，即将TxD拉低并维持1位时间，接收方在检测到起始位下降沿，等待1.5位后开始一位一位检测数据。
3）发送数据，UART数据一帧可以是5，6，7，8位等，一般是8bit，一个字节。数据发送是先发送低位，依次发送，直到最高位。
4）可以使用0或者1bit的校验位，校验位可以是奇校验或者偶检验。奇校验：数据加校验位中1的个数为奇数；偶校验：数据加校验位中1的个数为偶数。
5）最后是停止位，数据线恢复到空闲状态，停止位可以是1，1.5，2位。
1位时间由波特率决定，在UART通信中，波特率（一秒钟传输的符号数）等于比特率（一秒钟传输的字符数），通信双方使用约定的一致的波特率进行通信，常见的波特率有4800，9600，115200等。
2.I2C
与UART不同，I2C 是同步半双工通信协议。I2C使用SCL，SDA两根双向数据线进行通信，同时为了支持线与逻辑，需要使用开漏输出，同时使用上拉电阻；上拉电阻大小常见的有1.8K，4.7K，10K；在低速场合，为了降低功耗，可以使用10K上拉电阻，1.8K的上拉电阻具有最好的性能，可满足较高速的应用。I2C常见的通信速率有普通：100K，快速：400K，高速：3.4M。I2C最大的从机数量受从机地址和最大总线电容400pF电容的限制。I2C的数据帧格式如下：
开始位 | 7bit从机地址 | 1bit读写方向位（0写，1读） | 1bit应答 | 8bit数据1 | 1bit应答1| 。.. | 8bit数据N |1bit非应答N | 停止位 。
空闲状态：空闲时，SCL，SDA同时处于高电平。此时，各器件的输出场效应管处于截止状态，释放总线，总线信号由上拉电阻上拉至高电平。
开始START:SCL为高电平时，SDA有下降沿。
数据传输：数据传输已字节为单位，第一个字节表示从机地址+读写方向，后续数据格式由器件自己定义。数据传输中，SDA的只能在SCL低电平时变化，并在SCL上升沿进行数据采样。
应答：每发送一个字节后，接收方必须回应答信号ACK，但发送最后一个字节后，回非应答信号NACK。
停止STOP ：SCL为高电平时，SDA有上升沿。
握手机制：I2C提供握手机制，当主机速度太快而从机无法满足快速通信时，从机可以拉低SCL来与主机握手，从而延长SCL低电平的时间。（SCL高电平由所有器件发出最短的高电平决定，低电平则有低电平最长的决定）。
仲裁：SDA是线与逻辑，因此，只要有一端输出低，总线就为低电平，因此是低电平优先仲裁。仲裁规则是发送低电平个数多的主机获得总线权。
由于I2C通信的方向性，在一次通信中不能改变数据流方向，因此读过程中需要一次dummy写过程：
dummy写完后，在restart，然后将数据流方向改为读，接着就可以读取从机数据内容了。
3.SPI
SPI是同步全双工串行通信协议。SPI定义了4根信号线：
SCK：时钟线，主机提供
MISO：主入从出
MOSI：主出从入
SS：片选。
片选信号可选，因此通信最少需要3根信号线。SPI在时钟上升沿下进行双向数据交换，主机在输出的同时，也会接收到从机的数据。在设计上，主机从机均需要一个移位寄存器。SPI不区分读写方向，只进行数据交换，要读也必须写，才能将数据交换过来。
SPI通过时钟极性和时钟相位定义了4种通信模式：
时钟极性CPOL：0：空闲时SCK为0，1：空闲时SCK为1.
时钟相位CPHA：0：数据在第一个时钟跳沿采样（可能是上升沿，可能是下降沿，与CPOL有关），1：数据在第二个时钟跳沿采样（可能是上升沿，可能是下降沿，与CPOL有关）。
若在上沿采样，则数据在下沿输出，因此数据能够稳定的被采样。
什么是串口通信协议
串口通信指l两个或两个以上的设备使用串口按位（bit）发送和接收字节。可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。 串口通信协议就是串口通讯时共同遵循的协议。 协议的内容是每一个bit 所代表的意义。 常用的串口通信协议 有以下几种
1 RS-232（ANSI/EIA-232标准） 只支持 点对点， 最大距离 50英尺。最大速度为128000bit/s， 距离越远 速度越慢。 支持全双工（发送同时也可接收）。
2 RS-422（EIA RS-422-AStandard），支持点对多一条平衡总线上连接最多10个接收器 将传输速率提高到10Mbps，传输距离延长到4000英尺（约1219米），所以在100kbps速率以内，传输距离最大。支持全双工（发送同时也可接收）。
RS-485（EIA-485标准）是RS-422的改进， 支持多对多（2线连接），从10个增加到32个，可以用超过4000英尺的线进行串行通行。速率最大10Mbps。支持全双工（发送同时也可接收）。2线连接时 是半双工状态。
广义上来说USB 协议 sata 硬盘 PCI_E 也是串行通信的范畴. 更为复杂
串口通信有哪些方式
1）点对点的通信方式
是用RS232接口实现的通信方式，在PC串口和设备间点对点的通信。
2）主从通信方式
是用RS485接口组成的半双工网络，采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点，是在RS485通信网络中采用的通信方式。
前者用于单独外设的控制通信，后者广泛用于工业设备的多点自动控制。
什么是串口通信
串行接口是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。
一般完成这种功能的电路，我们称为串行接口电路。
串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，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。
扩展资料：
串口通信的结构：
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，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
参考资料来源：百度百科-串口通信
简述串口通信原理
串口通信原理PLC各型主机均内建个通信接口的标准配置，即一个RS和一个RS通信接口，其RS接口主要用于上下载程序或用来与上位机、触摸屏通信，而RS接口主要用于组建使用RS协议的网络，实现通信控制。
什么是串口通信啊
串口通信是指两个有串口通信协议的设备间以串行的方式互相传输数据。一般指的是RS232口。
串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，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IEEE488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、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。
串口通信和串行通信有什么区别
1、原理不同
串行通信中，将数据按位依次传输， 每位数据占据固定的时间长度，即可使用少数几条通信线路就可以完成系统间交换信息。
串口通信是利用串口按位（bit）发送和接收字节。比按字节（byte）的并行通信慢，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。
2、接口不同
串行通信接口
串口通讯接口：
3、所属类型不同
串行通信是一种概念，是指一比特一比特的收发数据，包括I2C，包括SPI等等。
串口通信是一种通信手段，是相对于以太网方式、红外方式、蓝牙方式等而言，是一种比较低级的通信手段。
参考资料来源：百度百科-串行通信
参考资料来源：百度百科-串口通信
以上就是小编对于串口通讯原理？串口通信协议有哪些问题和相关问题的解答了，串口通讯原理？串口通信协议有哪些的问题希望对你有用！
