嵌入式中常見串行通信原理演示
時間：2024-07-05 來源：華清遠見
在小伙伴學習嵌入式的時候，往往都會對各類協議的理解和想象搞得很是頭疼，因為這類實物我們實在難以看到，往往也是通過各類儀器看到一些曲曲折折的線段組成，但依舊不能形成很完善的印象，在這里呢，我就簡單的打個比喻，方便大家去理解協議這一個概念，其實物理器件與器件之間進行交流(數據傳輸)就相當于我們和周圍朋友進行聊天一樣，大家如果都說著各自的方言，那么顯然一定會造成溝通上的障礙，要么會錯意思，要么曲解意思，因此，如果大家能夠統一語言，是不是就可以完成兩個人之間的無障礙溝通了，你說的我懂，我講的你明白，這樣就皆大歡喜，放在物理器件中，也是一樣的道理。
協議，可以通俗理解為器件與器件之間的方言(通訊規則)，當然，器件又不能完全和人類進行溝通一樣，所以，需要先規定，器件A給器件B發送一個數據，那么第一個數據代表幾個意思，然后每個意思怎么樣去識別，第二個、第三個......如此下去，只要A器件按照這個規則發送數據，那么B數據只需要識別第一個數據的意思，那么這樣就實現了數據的接受與發送。我們以串行通信為例
現在的A器件要給B器件發送數據，兩個設備通過一條數據線連接(規則)，然后A設備每次只能發送一個比特位的數據，然后發送多次連續的比特位數據(規則)，這里要注意，因為硬件里有時鐘，所以每一個比特位的數據需要的時間是固定的。(規則)，
那么到這里了，就需要考慮一個問題，這么多比特位如何組合呢，所以，還規定發送數據的順序以及如何組合的格式。
以上這個圖叫做——時序圖
意思就是器件之間既然要統一方言(協議規則)，那么方言怎么說呢？就需要規定，A器件先發送什么，后發送什么，再發送什么，這樣B器件也就按照先接受什么，再接受什么，最后接收什么的樣式進行數據發送
起始位：指示數據傳輸開始的信號位，通常為邏輯低電平。
數據位：每個數據傳輸單元中實際的數據位數，通常為8位。
奇偶校驗位：可選的位，用于驗證數據的正確性。
停止位：指示數據傳輸結束的信號位，通常為邏輯高電平。
空閑位：通常用來表示數據傳輸未進行或通信線路空閑的狀態。
假設現在A設備要給B設備發送一個數據hello
那么A設備需要做的事情就是
1.發送一個0 表示起始信號
2.發送八個bit位數據 01101000(ASCII h的二進制)
3.發送一個奇偶校驗位0/1(可選)，用于接受設備判斷數據是否準確
4.發送一個停止位，用來準備發送下一個ASCII數據
5.發送八個bit位數據01100101(ASCII e的二進制)
6.發送一個奇偶校驗位 0/1(可選)，用于接受設備判斷數據是否準確
。。。。。。
直到數據發送完成
B設備要做的事情就是
1.接受一個0，接受起始信號
2.接受八個bit位數據 01101000(ASCII h的二進制)
3.接受一個奇偶校驗位，重新組裝數據，與之前的數據進行對比，查看是否正確
4.接受一個停止位，用來準備接受下一個ASCII數據
。。。。。。
以上就是Uart協議進行串行通信的演示，當然，只要熟悉了通信的數據發送順序以及意思，那么相信大家學習任何協議 應該也會手到擒來。
