關(guān)于串行通信的起始位和停止位識(shí)別問(wèn)題請(qǐng)教大家

ID:227818 · 發(fā)表于 2024-9-7 15:38

這幾天正看串口，雖然能勉強(qiáng)編程，但還是理解不徹底。串口數(shù)據(jù)發(fā)送格式如圖：有請(qǐng)高手說(shuō)下，接收方是如何區(qū)分起始位和數(shù)據(jù)0的？停止位和1是如何區(qū)分的？空閑時(shí)數(shù)據(jù)線上是高電平，如果發(fā)送FF，會(huì)出現(xiàn)8個(gè)1，會(huì)不會(huì)識(shí)別為空閑？謝謝大家。

ID:878061 · 發(fā)表于 2024-9-7 22:10

串口通信中，首先最重要的是波特率，收發(fā)雙方約定多少時(shí)間為一個(gè)bit位，然后空閑是高電平，當(dāng)接收方收到一個(gè)起始位（也就是符合一個(gè)bit位的低電平）就可以認(rèn)為是一幀數(shù)據(jù)，至于后面的8個(gè)數(shù)據(jù)位只要符合0的時(shí)長(zhǎng)就認(rèn)為是0，符合1就認(rèn)為是1，如果發(fā)送FF它也不會(huì)認(rèn)為是空閑，因?yàn)橛衅鹗嘉?是低電平

ID:227818 · 發(fā)表于 2024-9-8 16:31

huashanhui20 發(fā)表于 2024-9-7 22:10
串口通信中，首先最重要的是波特率，收發(fā)雙方約定多少時(shí)間為一個(gè)bit位，然后空閑是高電平，當(dāng)接收方收到一 ...

是的，波特率最重要，波特率要設(shè)定相同，關(guān)鍵是如何確定起始位，就是收到一個(gè)0后，如何確定這個(gè)是0還是起始位，也就是說(shuō)如何定義發(fā)一個(gè)字節(jié)結(jié)束，知道一個(gè)字節(jié)結(jié)束后，再來(lái)一個(gè)0，就可以認(rèn)為是起始位，不會(huì)是連續(xù)的10個(gè)高電平后來(lái)的0是起始位吧，我曾用示波器觀察過(guò)連續(xù)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)的波形，發(fā)完一個(gè)字節(jié)后的空閑時(shí)間很短，也就是一個(gè)BIT多點(diǎn)，然后就是起始位了。

ID:786521 · 發(fā)表于 2024-9-8 19:39

首先，開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸之前，雙方會(huì)約定一個(gè)傳輸速率，即我們所說(shuō)的波特率；在不同時(shí)鐘的主機(jī)和從機(jī)中，主機(jī)都需要計(jì)數(shù)n次以達(dá)到一個(gè)波特率的傳輸時(shí)間。如果所使用的uart協(xié)議中規(guī)定起始位為低電平，停止位為高電平，數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度固定為8bit，停止位1bit，那么接受方就會(huì)偵測(cè)起始位，并且在每個(gè)計(jì)數(shù)周期進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采樣，直到停止位。

ID:624769 · 發(fā)表于 2024-9-8 21:51

你對(duì)"位"這個(gè)字怎么理解?
既然叫"起始位", 那么這個(gè)位置自然就是固定的0, 既然叫"停止位"那么這個(gè)位置就是固定的1,和數(shù)據(jù)位的0/1所在位置不同,如何會(huì)無(wú)法區(qū)分呢? 發(fā)送FF 也好發(fā)送00也好，始終都是要由起始位開(kāi)始的，既然開(kāi)始了，怎么會(huì)認(rèn)為是空閑呢？

ID:227818 · 發(fā)表于 2024-9-9 09:02

188610329 發(fā)表于 2024-9-8 21:51
你對(duì)"位"這個(gè)字怎么理解?
既然叫"起始位", 那么這個(gè)位置自然就是固定的0, 既然叫"停止位"那么這個(gè)位置就是 ...

我的意思是如何定義一次傳輸?shù)拈_(kāi)始，如果雙方都認(rèn)為是閑置狀態(tài)，那么發(fā)送方發(fā)出一個(gè)低電平，接收方會(huì)識(shí)別為起始位，開(kāi)始收數(shù)據(jù)，那沒(méi)有問(wèn)題。如果上電的一瞬間，電路電平不穩(wěn)定，或者電路出了問(wèn)題，比如說(shuō)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)干擾，甚至斷路，然后又連接上了，這個(gè)時(shí)候肯定會(huì)出現(xiàn)亂碼，如果雙方不重現(xiàn)確認(rèn)一次起始位，會(huì)一直亂下去嗎？

ID:192020 · 發(fā)表于 2024-9-9 09:08

newlined 發(fā)表于 2024-9-8 16:31
是的，波特率最重要，波特率要設(shè)定相同，關(guān)鍵是如何確定起始位，就是收到一個(gè)0后，如何確定這個(gè)是0還是起 ...

既然叫起始位那第一位收到的就是起始位，第二位收到的才是0

ID:161164 · 發(fā)表于 2024-9-9 09:22

以我理解
不要把起始位當(dāng)作一個(gè)位
用的到的只是那一個(gè)下降沿
當(dāng)收到下降沿就開(kāi)始定時(shí)掃描(如9600,就是104us)
掃描8次之后，就完成一次通信
結(jié)束位也不是一個(gè)位
只是用來(lái)回復(fù)高電平，為下一個(gè)起始位(下降沿)作準(zhǔn)備

ID:1131614 · 發(fā)表于 2024-9-9 10:46

在串行通信（通常稱為串口通信）中，數(shù)據(jù)是以一連串的比特流形式發(fā)送的。為了確保接收端能夠正確地解析這些比特流，通信協(xié)議規(guī)定了一些特殊的位來(lái)同步收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。其中，起始位（Start Bit）和停止位（Stop Bit）就是這樣的標(biāo)志位。

起始位（Start Bit）
起始位是一個(gè)邏輯低電平（0），用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)字符幀的開(kāi)始。
在空閑狀態(tài)下，串行線路上通常保持高電平（邏輯1）。當(dāng)線路從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，接收方就知道一個(gè)新的字符即將到達(dá)。
起始位之后跟著的是數(shù)據(jù)位，即實(shí)際要傳輸?shù)男畔ⅰ?br /> 停止位（Stop Bit）
停止位是一個(gè)或多個(gè)邏輯高電平（1），用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)字符幀的結(jié)束。
停止位可以是1位、1.5位或者2位長(zhǎng)度，這取決于通信雙方的約定。
發(fā)送完數(shù)據(jù)位后，發(fā)送方會(huì)發(fā)送停止位，告知接收方該字符幀已經(jīng)結(jié)束。
如何區(qū)分
實(shí)際上，在硬件層面上，起始位和停止位是通過(guò)電平的變化來(lái)自動(dòng)檢測(cè)的，并不需要用戶手動(dòng)去區(qū)分它們。硬件（如微控制器中的UART接口）根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的配置（例如波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、奇偶校驗(yàn)位、停止位數(shù)等）自動(dòng)處理這些位。

在編程配置串口通信時(shí)，你需要設(shè)定好起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位以及停止位的具體參數(shù)。例如，在大多數(shù)情況下，起始位始終是一個(gè)低電平位，而停止位是一個(gè)或多個(gè)高電平位。這些參數(shù)的選擇會(huì)影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br />
總之，在實(shí)際應(yīng)用中，你只需要按照所使用的通信協(xié)議來(lái)正確配置串口參數(shù)即可，硬件會(huì)自動(dòng)處理起始位和停止位的識(shí)別與使用。如果你正在編寫驅(qū)動(dòng)程序或底層固件，則需要理解這些位是如何工作的，并確保你的代碼正確地實(shí)現(xiàn)了這些位的生成和檢測(cè)。

ID:227818 · 發(fā)表于 2024-9-9 11:10

qq475878026 發(fā)表于 2024-9-9 09:08
既然叫起始位那第一位收到的就是起始位，第二位收到的才是0

第二位開(kāi)始應(yīng)該收到的是數(shù)據(jù)了

ID:227818 · 發(fā)表于 2024-9-9 11:12

lkc8210 發(fā)表于 2024-9-9 09:22
以我理解
不要把起始位當(dāng)作一個(gè)位
用的到的只是那一個(gè)下降沿

是的，應(yīng)是檢測(cè)下降沿，問(wèn)題是收到1后，再收到0，也是先收到一個(gè)下降沿。

ID:1109793 · 發(fā)表于 2024-9-9 19:24

newlined 發(fā)表于 2024-9-9 09:02
我的意思是如何定義一次傳輸?shù)拈_(kāi)始，如果雙方都認(rèn)為是閑置狀態(tài)，那么發(fā)送方發(fā)出一個(gè)低電平，接收方會(huì)識(shí)別 ...

我的理解是發(fā)送一個(gè)0，告訴對(duì)方我要發(fā)東西了，約定了波特率就定義了每個(gè)信號(hào)的寬度，從第一個(gè)0開(kāi)始，每隔一個(gè)寬度時(shí)間記錄一個(gè)信號(hào)，直到8（9）個(gè)信號(hào)接完了就算一組信號(hào)完成了。后面的持續(xù)的高電平就告訴接收端本次結(jié)束了，用來(lái)復(fù)位接收用的計(jì)數(shù)器。中間有干擾當(dāng)然就是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)了。所以才有校驗(yàn)啊，校驗(yàn)不對(duì)就扔掉數(shù)據(jù)重新等待下次的。

ID:384109 · 發(fā)表于 2024-9-9 23:09

沒(méi)學(xué)過(guò)數(shù)字電路和通訊吧，這個(gè)是按時(shí)間采樣數(shù)據(jù)的

ID:283954 · 發(fā)表于 2024-9-10 02:53

newlined 發(fā)表于 2024-9-9 09:02
我的意思是如何定義一次傳輸?shù)拈_(kāi)始，如果雙方都認(rèn)為是閑置狀態(tài)，那么發(fā)送方發(fā)出一個(gè)低電平，接收方會(huì)識(shí)別 ...

如果數(shù)據(jù)不斷傳送，當(dāng)然就一直亂下去，直到最少出現(xiàn)一個(gè)字節(jié)的停頓，這時(shí)全是高電位，停止位也已收到，等再接到一個(gè)低電位，就表示是起始位，又再同步了。

ID:227818 · 發(fā)表于 2024-9-10 10:27

@xiaobendan001，“后面的持續(xù)的高電平就告訴接收端本次結(jié)束了，用來(lái)復(fù)位接收用的計(jì)數(shù)器”我的困惑歸根到底就是接收方如何判斷一個(gè)字節(jié)的接受完成，您這句話提醒了我，接收方是不是不定時(shí)強(qiáng)制復(fù)位接受計(jì)數(shù)器，比如每當(dāng)收到10個(gè)位的1時(shí)，這時(shí)肯定是空閑狀態(tài)，強(qiáng)制復(fù)位接受計(jì)數(shù)器，然后再收到低電平，則開(kāi)始計(jì)數(shù)，接收數(shù)據(jù)，接收完一個(gè)字節(jié)，復(fù)位接受計(jì)數(shù)器，然后再收到低電平則認(rèn)為是下一字節(jié)的起始位，連續(xù)收到持續(xù)的高電平，再?gòu)?qiáng)制復(fù)位一次，確保下一次正確識(shí)別起始位？

ID:227818 · 發(fā)表于 2024-9-10 11:10

lkc8210 發(fā)表于 2024-9-9 09:22
以我理解
不要把起始位當(dāng)作一個(gè)位
用的到的只是那一個(gè)下降沿

也許我有些明白了，您說(shuō)的對(duì)，不要把起始位當(dāng)作一個(gè)位,用的到的只是那一個(gè)下降沿,接收方收到這個(gè)下降沿，馬上開(kāi)始計(jì)數(shù)，相當(dāng)于每接收一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，就同步一次時(shí)鐘，時(shí)鐘不會(huì)出現(xiàn)累計(jì)的誤差，這就是稱為異步傳輸?shù)脑颍?/td>

ID:227818 · 發(fā)表于 2024-9-10 11:52

dalaoshi 發(fā)表于 2024-9-10 02:53
如果數(shù)據(jù)不斷傳送，當(dāng)然就一直亂下去，直到最少出現(xiàn)一個(gè)字節(jié)的停頓，這時(shí)全是高電位，停止位也已收到，等 ...

對(duì)的，應(yīng)該是這樣，當(dāng)出現(xiàn)亂碼后，直到出現(xiàn)一個(gè)字節(jié)的停頓，然后才重新開(kāi)始，8樓lkc8210 老師說(shuō)過(guò)：不要把起始位當(dāng)作一個(gè)位，用的到的只是那一個(gè)下降沿，也就是接收方收到這個(gè)下降沿，定時(shí)器開(kāi)始跑，計(jì)數(shù)，相當(dāng)于每接收一個(gè)字節(jié)就同步一次，所以一般不會(huì)出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，前幾天我算過(guò)，串口接收方定時(shí)器的溢出速率是串口波特率的4倍，正好在中間采樣一次。

ID:1059013 · 發(fā)表于 2024-9-10 13:09

newlined 發(fā)表于 2024-9-9 09:02
我的意思是如何定義一次傳輸?shù)拈_(kāi)始，如果雙方都認(rèn)為是閑置狀態(tài)，那么發(fā)送方發(fā)出一個(gè)低電平，接收方會(huì)識(shí)別 ...

對(duì)，這些問(wèn)題正是編程時(shí)要考慮及規(guī)避的

ID:624769 · 發(fā)表于 2024-9-12 19:26

newlined 發(fā)表于 2024-9-9 09:02
我的意思是如何定義一次傳輸?shù)拈_(kāi)始，如果雙方都認(rèn)為是閑置狀態(tài)，那么發(fā)送方發(fā)出一個(gè)低電平，接收方會(huì)識(shí)別 ...

你編寫過(guò)單片機(jī)代碼,并且使用串口, 應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn) 如果程序沒(méi)有做特定處理，上電初期出現(xiàn)一兩個(gè)亂碼是很常見(jiàn)現(xiàn)象。
一但因?yàn)楦鞣N原因，出現(xiàn)誤判的起始位，必定會(huì)有亂碼，這時(shí)候，起始位和停止位的作用就體現(xiàn)出來(lái)了，亂碼最多不會(huì)超過(guò)8個(gè)字節(jié)。一定會(huì)糾正過(guò)來(lái)，如果自己編寫上下位機(jī)代碼，停止位長(zhǎng)度擴(kuò)大到8位，那么亂碼最多也就一個(gè)字節(jié)。

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