串口通信详解：从RS-232到数据传输时序

"串口通信——包敏杨1" 本文主要探讨了串口通信的基本概念、常用的串口标准以及通信过程中的细节。串口通信，又称串行通信接口或COM接口，是通过一条信号线逐位传输数据的通信方式。常见的串口标准包括RS-232、RS-422和RS-485，其中RS-232是最广泛使用的。 在RS-232标准中，通常使用9针的DB-9连接器，早期的系统可能会采用25针的DB-25连接器。这种接口允许全双工通信，即可以同时进行数据的发送和接收。然而，实际实现串口通信仅需三根线：pin-2作为RXD（接收数据），pin-3作为TXD（发送数据），以及pin-5作为接地线（GND）。 串行通信的特点在于数据的串行化，一个字节的数据被拆分成8位，并从低位到高位依次传输。由于串口通信是异步的，没有时钟信号伴随数据传输，因此在数据传输开始前，发送方会发送一个低电平0作为起始位，接收方检测到低电平时开始准备接收数据。通信流程通常包括起始位、数据位、可选的奇偶校验位和结束的停止位，停止位通常用高电平1表示。 例如，发送字节0x55（二进制为01010101）的过程如下：首先发送起始位0，接着按照从低位到高位的顺序发送数据位，之后是奇偶校验位（如果使用的话），最后是停止位1，标志着数据传输的结束。 在实际应用中，如在龙芯FPGA实验箱上使用Vivado2017软件进行串口通信实验，需要理解这些基本原理，以正确配置硬件接口和编写通信协议。实验者需要掌握如何设置波特率、数据位数、奇偶校验和停止位，以及如何正确连接和初始化串口，以便有效地进行数据交换。 总结来说，串口通信是计算机通信中的一种基础方式，尤其适用于低速、长距离或设备间通信的需求。了解其工作原理和相关规范对于设计和调试嵌入式系统或进行硬件接口开发至关重要。在进行串口通信时，必须确保数据的正确同步和校验，以保证数据的完整性和可靠性。