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串口通信原理
2022-10-19

计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换。通信有并行通信和串行通信两种方式。

并行通信与串行通信

并行通信：是将数据字节的各位用多条数据相同时进行传输，并行通信控制简单、传输速度快;由于传输线较多，长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。

串行通信：特点是传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。

串行通信方式有哪些

串行通信分为异步通信和同步通信

异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据，进行发送和接受过程。为使双方的收发协调，要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。

同步通信是要建立发送方时钟队接收方时钟的直接控制，使双方达到完全同步。此时，传送数据的位之间的距离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即保持位同步关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方的同步可以通过两种方式实现。

串行通信的传输方向

  • 单工：指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。
  • 半双工：数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。（代表：RS485传输）
  • 全双工：数据可以同时进行双向传输。（代表：RS232传输、RS422传输）


串行通信的校验方式

奇偶校验：

在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位(1或0)。奇偶校验时，数据中“1”的个数和校验位“1”的个数之和应为奇数;偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现一致，则说明传输数据过程中出现了差错。

代码和校验：

代码和校验是发送方将所发数据块求和(或各字节异或)，产生一个字节的校验字符(校验和)附加到数据块末尾。接收方接收数据同时对数据块(除校验字节外)求和(或各字节异或)，将所得的结果与发送方的“校验和”进行比较，相符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。

循环冗余校验：

这种校验是通过某种数据运算实现有效信息与校验位之间的循环校验，常用于对磁盘信息的传输、存储区的完整性校验等。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步信息中。

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