串口通讯—通信协议

串口通讯协议1. 概述串口通讯是指通过串行接口进行数据传输的一种通讯方式。

在许多应用领域，包括物联网、嵌入式系统、工业自动化等，串口通讯被广泛使用。

为了实现不同设备之间的数据交换，通信双方需要事先约定一套规范，即串口通讯协议。

2. 串口基本概念在深入了解串口通讯协议之前，有必要先了解一些基本的串口概念。

•波特率（Baud Rate）：波特率指的是每秒传输的比特数，表示单位时间内串口传输的速度。

常见的波特率有9600、115200等。

•数据位（Data Bits）：数据位是指每个数据字节中实际所使用的位数。

通常有7位、8位两种选择。

•停止位（Stop Bits）：停止位是指在数据位之后，传输停止时所使用的位数。

常见的有1位、2位两种选择。

•校验位（Parity Bit）：校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。

可以选择奇校验、偶校验或无校验。

3. 常见串口通讯协议以下介绍了几种常见的串口通讯协议。

3.1 RS232RS232是一种广泛使用的串口通讯协议。

它规定了物理层和部分数据链路层的规范，包括电气特性、线缆连接、通信速率等。

RS232使用异步传输方式，每个字节包含一位起始位、7-8位数据位、可选的奇偶校验位和一个或多个停止位。

3.2 RS485RS485是一种多点共享、半双工的串口通讯协议。

它可以连接多个设备，实现多设备之间的通讯。

RS485使用差分信号传输，具有较高的抗干扰能力和传输距离。

3.3 MODBUSMODBUS是一种通讯协议，用于在不同设备之间进行数据传输。

该协议定义了一组通信规范，包括数据帧结构、功能码、寄存器地址等。

MODBUS常用于工业自动化领域，例如远程测控系统、PLC控制等。

4. 串口通讯协议的实现实现串口通讯协议通常需要进行以下步骤：•建立物理连接：首先，需要通过串口线将两个设备相连。

通常使用的是两根线，分别用于发送和接收数据。

•配置通信参数：在进行数据传输之前，需要确定合适的波特率、数据位、停止位和校验位等参数。

串⼝（USART）通信-串⼝通讯协议简介物理层：规定通讯系统中具有机械、电⼦功能部分的特性，确保原始数据在物理媒体的传输。

其实就是硬件部分。

协议层：协议层主要规定通讯逻辑，统⼀收发双⽅的数据打包、解包标准。

其实就是软件部分。

简单来说物理层规定我们⽤嘴巴还是⽤肢体来交流，协议层则规定我们⽤中⽂还是英⽂来交流。

物理层RS232标准USB转串⼝(TTL)原⽣的串⼝到串⼝(TTL->TTL)RS-232 与 TTL 电平区别TTL:⼀般是直接从单⽚机或者芯⽚⾥⾯出来的电平,逻辑1为2.4V-5V逻辑0为0-0.5v(⼀般⾼电平位5V或者3.3V,低电平为0)RS232:逻辑 1：-15V~-3V逻辑 0：+3V~+15V(低电平为-15V,⾼电平为15V峰值差别⼤,不以0为低电平,)RS232标准串⼝通讯结构图控制器AB可以理解为芯⽚,出来的是TTL电平,经过电平转换芯⽚(MAX3232,SP3232),转换成RS232电平.RS232串⼝⼀般⽤于⼯业,对于防⽌静电....很好...对于没有232串⼝的STM32板⼦,可以去某宝买⼀个232串⼝,⼀般长这个样.(RXD TXD VCC GND ⿊⾊的⼩块为电平转换芯⽚银⾊的接⼝为DB9接⼝,DB9串⼝先将两个DB9接⼝连接,将RXD TXD分别连接STM32的USTAR串⼝的引脚,VCC GND接好板⼦相应的位置(杜邦线),也可以⽤USB转串⼝线连接(电平转换芯⽚为CH340,PL2303,CP2102)电脑上,需要安驱动.)USB转(RXD<->TXD TXD<->RXD)原⽣的串⼝到串⼝1、原⽣的串⼝通信主要是控制器跟串⼝的设备或者传感器通信，不需要经过电平转换芯⽚来转换电平，直接就⽤TTL电平通信2、GPS模块、GSM模块、串⼝转WIFI模块、HC04蓝⽛模块协议层串⼝数据包的基本组成起始位：由1个逻辑 0 的数据位表⽰结束位：由 0.5、 1、 1.5 或 2 个逻辑 1 的数据位表⽰有效数据：在起始位后紧接着的就是有效数据，有效数据的长度常被约定为 5、 6、 7 或 8 9位长校验位：可选，为的是数据的抗⼲扰性。

串口通信协议协议名称：串口通信协议一、引言串口通信协议旨在规范串行通信中数据的传输方式和格式，确保不同设备之间的数据交换能够顺利进行。

本协议适用于使用串口进行数据传输的各种设备和系统。

二、术语定义1. 串口：指计算机或其他设备上的串行通信接口，用于将数据以序列的方式传输。

2. 数据位：指每个数据字节中所包含的位数，常用的取值为5、6、7、8。

3. 停止位：指数据字节之后的额外位数，用于标识数据传输的结束。

4. 校验位：指用于校验数据传输的正确性的额外位数。

5. 波特率：指每秒钟传输的比特数，用于衡量数据传输速率。

6. 帧：指数据传输中的一个完整单元，包括数据位、停止位和校验位。

三、通信协议1. 通信参数设置a. 数据位：默认为8位，可根据实际需求进行设置。

b. 停止位：默认为1位，可根据实际需求进行设置。

c. 校验位：默认为无校验，可根据实际需求进行设置。

d. 波特率：默认为9600bps，可根据实际需求进行设置。

2. 数据帧格式a. 起始位：每个数据帧以一个起始位开始，用于标识数据帧的开始。

b. 数据位：根据通信参数设置的数据位数确定，用于传输实际数据。

c. 停止位：每个数据帧以一个或多个停止位结束，用于标识数据帧的结束。

d. 校验位：可选项，用于校验数据传输的正确性。

3. 通信流程a. 发送端将数据按照数据帧格式进行封装，并通过串口发送。

b. 接收端通过串口接收数据，并按照数据帧格式进行解析。

c. 接收端校验数据的正确性，如果校验失败，则丢弃该数据帧。

d. 接收端将有效数据提取出来进行处理。

四、通信协议示例以下为一个示例，展示了一个基于串口通信的简单数据传输协议。

1. 通信参数设置：数据位：8位停止位：1位校验位：无波特率：9600bps2. 数据帧格式：起始位：1位（固定为0）数据位：8位停止位：1位（固定为1）3. 通信流程：a. 发送端封装数据帧：起始位：0数据位：实际数据停止位：1b. 发送端通过串口发送数据帧。

UART串口通信协议1. 引言串行通信是在计算机和外设之间传输数据的一种常见方式，而UART（通用异步收发传输器）是其中一种广泛使用的串口通信协议。

UART串口通信协议在各种领域中被广泛应用，例如嵌入式系统、通信设备等。

本文将介绍UART串口通信协议的基本原理、数据格式和常见应用场景。

2. 基本原理UART串口通信协议采用异步通信方式，通过单个数据线进行数据传输。

通信的两个设备之间共享一个时钟信号，其中一个设备充当发送器（Transmitter），另一个设备充当接收器（Receiver）。

发送器将数据按照一定规则发送到数据线上，接收器则根据相同的规则从数据线上接收数据。

UART串口通信协议的基本原理可以概括为以下几个步骤：1.确定波特率（Baud Rate）：波特率是指单位时间内传输的位数，常见的波特率有9600、115200等。

发送器和接收器必须使用相同的波特率才能正常通信。

2.确定数据位数（Data Bits）：数据位数指的是每个数据包中实际传输的位数，通常为5、6、7或8位。

3.确定奇偶校验位（Parity Bit）：奇偶校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。

奇偶校验可以分为奇校验和偶校验两种方式，发送器和接收器必须使用相同的奇偶校验方式。

4.确定停止位（Stop Bits）：停止位用于标识每个数据包的结束，通常为1或2位。

3. 数据格式UART串口通信协议中的数据包由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。

其中，起始位和停止位的逻辑电平分别为高和低，用于标识每个数据包的开始和结束。

数据位包含了实际要传输的数据，奇偶校验位用于检测数据的正确性。

下面是UART串口通信协议中常用的数据格式示例：起始位数据位奇偶校验位停止位0 8位 None 1位在以上示例中，数据位为8位，没有奇偶校验位，停止位为1位。

这种数据格式在许多UART串口通信应用中被广泛使用。

4. 应用场景UART串口通信协议在许多领域中得到了广泛应用，以下是一些常见的应用场景：4.1 嵌入式系统在嵌入式系统中，UART串口通信协议用于与外部设备进行通信。

串口通讯—通信协议所谓通信协议是指通信双方的一种约定。

约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。

因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISO'S OSI七层参考模型中的数据链路层。

目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。

同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。

其中，面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中。

一、物理接口标准1.串行通信接口的基本任务（1）实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。

在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。

在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。

（2）进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是并行数据。

所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。

因此串并转换是串行接口电路的重要任务。

（3）控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选择和控制的能力。

（4）进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。

在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。

（5）进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。

（6）提供EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM时，需要9根信号线；近距离零MODEM方式，只需要3根信号线。

这些信号线由接口电路提供，以便与MODEM或终端进行联络与控制。

2、串行通信接口电路的组成为了完成上述串行接口的任务，串行通信接口电路一般由可编程的串行接口芯片、波特率发生器、EIA 与TTL电平转换器以及地址译码电路组成。

串口通讯协议程序1. 介绍串口通讯协议程序是一种用于在计算机和其他设备之间进行数据传输的协议。

它通过串行通信接口（串口）实现数据的传输和接收。

串口通讯协议程序广泛应用于各种领域，如嵌入式系统、物联网、通信设备等。

2. 串口通讯原理串口通讯使用了一对数据线（发送线和接收线）和一对控制线（数据流控制线和信号线）进行数据传输。

发送端将数据从并行格式转换为串行格式，并通过发送线发送给接收端。

接收端接收到数据后，将其从串行格式转换为并行格式，并进行相应的处理。

3. 串口通讯协议串口通讯协议定义了数据的传输格式、数据的校验方式、数据的流控制等规则。

常见的串口通讯协议有RS232、RS485、UART等。

3.1 RS232RS232是一种常见的串口通讯协议，它定义了数据的传输格式和电气特性。

RS232协议使用单个传输线进行全双工通信，其中包括一个发送线（TX）和一个接收线（RX）。

RS232协议支持较短的通信距离，通常在15米以内。

3.2 RS485RS485是一种多点通讯协议，它允许多个设备通过同一条总线进行通信。

RS485协议使用两条传输线（A线和B线）进行半双工通信，其中一个设备可以同时发送和接收数据，其他设备只能发送或接收数据。

RS485协议支持较长的通信距离，通常可达1200米。

3.3 UARTUART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的串口通讯协议，它定义了数据的传输格式和电气特性。

UART协议使用一个传输线进行半双工通信，其中包括一个发送线（TX）和一个接收线（RX）。

UART协议不支持多点通信，通信距离一般较短。

4. 串口通讯协议程序开发开发串口通讯协议程序需要以下步骤：4.1 硬件连接首先，需要将计算机和设备通过串口连接起来。

通常，计算机上有一个串口接口（如DB9接口），而设备上有相应的串口接口。

将计算机的串口接口与设备的串口接口通过串口线连接起来。

单片机串口通讯协议在现代电子技术领域中，单片机的应用越来越广泛。

而串口通讯作为单片机与外部设备进行数据交换的重要方式之一，其通讯协议的理解和掌握对于单片机系统的开发至关重要。

什么是串口通讯呢？简单来说，串口通讯就是指数据一位一位地顺序传送。

这种方式就像是一个人在一条窄窄的通道上，依次把东西传递给另一个人。

在单片机中，串口通讯通常使用两根线来实现，一根用于发送数据（TXD），另一根用于接收数据（RXD）。

单片机串口通讯协议主要包含了以下几个关键的要素。

首先是波特率。

波特率就好比是数据传递的速度，它决定了每秒钟传输的比特数。

常见的波特率有 9600、115200 等等。

打个比方，如果把数据比作货物，波特率就是运输货物的车辆速度。

选择合适的波特率非常重要，如果波特率设置不正确，接收方就无法正确地解析发送方传来的数据，就像货物运输速度不匹配，导致接收方无法及时收到或者收到错误的货物。

其次是数据位。

数据位指的是每次传输数据的实际有效位数。

通常有 5 位、6 位、7 位和 8 位等选择。

这就好比是每次运输货物的数量，选择合适的数据位取决于要传输的数据类型和信息量。

然后是停止位。

停止位用于表示一次数据传输的结束。

常见的停止位有 1 位、15 位和 2 位。

停止位就像是运输货物后的一个结束标志，告诉接收方这一批货物已经传输完毕。

还有校验位。

校验位用于检测传输过程中是否出现错误。

常见的校验方式有奇校验、偶校验和无校验。

校验位就像是给货物贴上的一个标签，用于检查货物在运输过程中是否有损坏或者丢失。

在实际的单片机串口通讯中，发送方和接收方需要按照事先约定好的协议设置来进行数据的发送和接收。

比如，发送方设置波特率为9600，数据位为 8 位，停止位为 1 位，无校验位，那么接收方也必须设置相同的参数，才能正确地接收到数据。

为了更好地理解串口通讯协议，我们来看一个简单的例子。

假设我们要通过串口从单片机向电脑发送一个字节的数据 0x55。

串口通讯协议串口通讯协议是一种用于在计算机和外部设备之间进行数据传输的通信协议。

它是通过串行通信接口（串口）将数据以逐位的方式传输。

串口通讯协议通常用于连接计算机和各种外设，如打印机、调制解调器、传感器等。

1. 什么是串口通讯协议？串口通讯协议是一种规定了数据传输格式和通信规则的协议。

它定义了数据帧的结构、数据的编码和解码方式、数据的传输速率等。

串口通讯协议通常由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括串口接口的物理连接、电气特性以及数据线的连接方式。

串口通常包括发送线（TX）、接收线（RX）和地线（GND）。

这些线路通过串口线连接计算机和外设。

软件部分涉及到数据的传输和解析。

在串口通讯中，数据被分为连续的字节，并通过串行方式逐个传输。

发送方将字节一位一位地发送到接收方，接收方则按照事先约定好的规则解析和处理数据。

2. 常见的串口通讯协议2.1 RS-232RS-232是一种常见的串口通讯协议，它定义了串口的物理接口和电气特性。

RS-232通常使用DB9或DB25连接器，并且规定了数据线的连接方式、电平范围等。

2.2 UARTUART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种通用的异步收发器。

它是实现串口通讯的重要组件，负责将数据从并行格式转换为串行格式，并在发送和接收之间进行时序控制。

UART可以通过调整参数来适应不同的通信需求，如波特率、数据位、停止位和校验位等。

2.3 SPISPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，常用于连接微控制器和外部设备。

SPI使用4条线进行通信，包括时钟线、数据线、主从选择线和片选线。

SPI具有高速传输和多设备连接的优势。

2.4 I2CI2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于连接集成电路芯片之间的通信。

I2C使用两条线进行通信，一条是时钟线（SCL），另一条是数据线（SDA）。

串⼝通信协议所谓通信协议是指通信双⽅的⼀种约定。

约定包括对数据格式、同步⽅式、传送速度、传送步骤、检纠错⽅式以及控制字符定义等问题做出统⼀规定，通信双⽅必须共同遵守，属于OSI七层参考模型中的数据链路层。

⽬前，采⽤的通信协议有两类：异步协议和同步协议。

异步协议为起⽌式异步协议。

异步通信是按字符传输的，每传输⼀个字符，就⽤起始位来通知收⽅，以此来重新核对收发双⽅同步。

若接收设备和发送设备两者的时钟频率略有偏差，这也不会因偏差的累积⽽导致错位，加之字符之间的空闲位也为这种偏差提供⼀种缓冲，所以异步串⾏通信的可靠性⾼。

但由于要在每个字符的前后加上起始位和停⽌位这样⼀些附加位，使得传输效率变低了，只有约80%。

因此，起⽌协议⼀般⽤在数据速率较慢的场合（⼩于19.2kbit/s）。

同步协议分为⾯向字符和⾯向⽐特以及⾯向字节计数三种。

在⾼速传送时，⼀般要采⽤同步协议。

总的来说，通讯协议就是通讯双⽅共同遵循的⼀套规则，定义协议的原则是尽可能的简单以提⾼传输率，尽可能的具有安全性保证数据传输完整正确。

基于这2点规则，我们⼀个通讯协议应该是这样的：头+数据长度+数据正⽂+校验例如：AA 44 05 01 02 03 04 05 EA这⾥我假设的⼀条数据，协议如下：数据头： AA 44数据长度： 05数据正⽂： 01 02 03 04 05校验： EA⼀般数据的校验，都会采⽤常⽤的⽅式，CRC16,CRC32,Xor。

有的数据安全要求⾼的，不允许丢包的，可能还要加⼊重发机制或是加⼊数据恢复算法，在校验后根据前⾯数据添加恢复字节流以恢复数据。

我这⾥采⽤的是简单的异或校验，包含数据头的所有字节，依次异或得到的。

协议很简单，我也认为分析协议是很简单的事情，下⾯我们就如何分析协议来实际的结合c#看⼀下。

er…再等等，在我们实际开始编码之前，还有⼀个规则需要了解，我们有了通讯协议，如何结合串⼝的协议来分析，需要关⼼什么呢？⼀般就是3个问题：1、如何缓存收到的所有数据2、如何找到⼀条完整数据3、如何分析数据如何缓存收到的所有数据？如果分的更详细⼀点，⽐如针对缓存收到的所有数据这个问题，我们想到最⾼效的办法就是顺序表，也就是数组，但数组的操作⽐较复杂，当你使⽤完⼀条数据后，⽤过的需要移除；新数据如果过多的时候，缓存过⼤需要清理；数据搬移等等，很有可能⼀个不⼩⼼就会丢数据导致软件出些莫名其妙的⼩问题。

串口通讯协议书范本甲方（提供方）：_________________________乙方（使用方）：_________________________鉴于甲方拥有串口通讯技术，乙方有使用该技术的需求，双方本着平等互利的原则，经协商一致，就串口通讯技术的使用达成如下协议：第一条定义1.1 串口通讯：指通过串行接口进行数据传输的一种通讯方式。

1.2 数据格式：指在串口通讯中，数据的组织和编码方式。

1.3 通讯速率：指串口通讯中数据传输的速度。

1.4 通讯协议：指双方约定的串口通讯规则和标准。

第二条协议内容2.1 甲方同意向乙方提供符合本协议规定的串口通讯技术。

2.2 乙方同意按照本协议的规定使用甲方提供的串口通讯技术。

第三条通讯参数3.1 数据格式：采用_________标准。

3.2 通讯速率：_________ Baud。

3.3 校验方式：_________。

3.4 停止位：_________。

3.5 通讯协议：_________。

第四条权利与义务4.1 甲方应保证提供的串口通讯技术符合本协议规定的标准。

4.2 乙方应按照本协议规定的参数进行通讯，并保证通讯的合法性和安全性。

4.3 双方应共同维护通讯的稳定性和安全性，不得擅自更改通讯参数。

第五条保密条款5.1 双方应对在本协议履行过程中获知的对方的商业秘密和技术秘密负有保密义务。

5.2 保密期限为协议终止后_________年。

第六条违约责任6.1 如一方违反本协议规定，应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的损失。

第七条协议的变更和解除7.1 本协议的任何变更和补充均需双方书面同意。

7.2 如一方要求解除本协议，应提前_________天书面通知对方。

第八条争议解决8.1 双方因履行本协议所发生的任何争议，应通过友好协商解决。

8.2 如协商不成，任何一方均可向甲方所在地人民法院提起诉讼。

第九条其他9.1 本协议自双方签字盖章之日起生效。

9.2 本协议一式两份，甲乙双方各执一份，具有同等法律效力。