通信协议基础

串行和并行

  • 串行通信: 数据的传输是用一条传输线将数据一位接一位按顺序传送。
  • 并行通信: 数据的传输是用多条传输线将数据的各个位同时传送。

串行通信按时钟的同步方式分为:

  • 同步通信: 带时钟信号传输, 如I2C, SPI
  • 异步通信: 不带时钟信号传输, 如UART

串行通信按数据的传输方向分为:

  • 单工通信: 数据传输只支持数据在一个方向上传输

  • 双工通信: 二台设备间进行双向数据传输

    • 全双工通信: 同时进行双向数据传输

    • 半双工通信: 双向数据传输，但不能同时进行

UART定义

通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART。

UART是一种通用的串行, 异步通信总线, 有两条数据线, 可以实现全双工的发送和接收。

UART帧格式

image-uart

其中各位的含义如下：

  • 起始位：发送1位逻辑0（低电平），开始传输数据。
  • 数据位：可以是5~8位的数据，先发低位，再发高位，一般常见的就是8位（1个字节），其他的如7位的ASCII码。
  • 校验位：奇偶校验，将数据位加上校验位，1的位数为偶数（偶校验），1的位数4为奇数（奇校验）。
  • 停止位：停止位是数据传输结束的标志，可以是1/1.5/2位的逻辑1（高电平）。
  • 空闲位：空闲时数据线为高电平状态，代表无数据传输。