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串行接口串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指COM 接口），是采用串行通信方式的扩展接口。
中文名串行接口外文名Serial Interface简称串口别称通常指COM接口串行接口 (Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送，其特点串行接口是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。
一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。
串行通讯的特点是：数据位的传送，按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成；成本低但传送速度慢。
串行通讯的距离可以从几米到几千米；根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。
2由来串口的出现是在1980年前后，数据传输率是115kbps～230kbps。
串口出现的初期串行接口连接器(4张)是为了实现连接计算机外设的目的，初期串口一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备。
串口也可以应用于两台计算机（或设备）之间的互联及数据传输。
由于串口（COM）不支持热插拔及传输速率较低，目前部分新主板和大部分便携电脑已开始取消该接口。
目前串口多用于工控和测量设备以及部分通信设备中。
3接口划分标准总述串口通信的两种最基本的方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。
同步串行是指SPI（Serial Peripheral interface）的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息，TRM450是SPI 接口。
异步串行是指UART（Universal AsynchronousReceiver/Transmitter），通用异步接收/发送。
UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上。
UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口。
串行口工作原理
串行口是一种用于数据传输的硬件接口，它可以将数据逐个比特地传输。
串行口工作的基本原理是将需要传输的数据按照一定的规则进行分割，并以连续的比特序列的形式进行传输。
在串行口的工作过程中，数据被分成一个个比特，然后按照事先约定好的规则，依次传输给接收端。
这个规则包括了每个比特的位宽、传输的顺序以及同步的方式等等。
通常情况下，串行口使用的是异步传输方式，也就是说，传输时不需要事先进行时钟同步，而是在数据的起始位置插入起始位和校验位来提供同步信息。
在串行口的数据传输过程中，发送端按照一定的时序将数据比特逐个发送给接收端。
接收端按照相同的时序依次接收每个比特，并通过解码、校验等操作恢复原始数据。
为了保证数据的准确性，通常还会在传输过程中加入差错检测和纠错机制，例如CRC校验等。
串行口的工作原理与并行口不同，串行口通过逐个比特的方式传输数据，相比之下，串行口在传输速率上可能会受到一定的限制。
但是串行口的传输距离相对较长，传输线路简单，而且可以灵活选择传输速率，因此在许多应用场景下得到了广泛的应用。
例如，在计算机、通信设备、工业自动化等领域中，串行口被广泛用于连接外部设备与主机进行数据交互。
SDI接口介绍串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。
由于串行数字信号的数据率很高，在传送前必须经过处理。
用扰码的不归零倒置（NRZI）来代替早期的分组编码，其标准为SMPTE-259M和EBU-Tech-3267，标准包括了含数字音频在内的数字复合和数字分量信号。
在传送前，对原始数据流进行扰频，并变换为NRZI码确保在接收端可靠地恢复原始数据。
这样在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。
SDI接口能通过270Mb/s的串行数字分量信号，对于16：9格式图像，应能传送360Mb/s的信号。
NRZI码是极性敏感码。
用"1"和"0"表示电平的高和低，如果出现长时间的连续"1"或连续"0"，会影响接收端从数字信号中提取时钟。
因为串行数字信号接口不单独传送时钟信号，接收端需从数字信号流中提取时钟信号，所以要采用以"1"和"0"来表示有无电平变换的NRZI码。
接收NRZI码流时，只要检出电平变换，就可恢复数据，即使全是"1"信号，导致的信号频率也只是原来时钟频率的一半，再经过加扰，连续"1"的机会减少，也就使高频分量进一步减少了。
在数据流的接收端，由SDI解玛器从NRZI码流恢复原数据流。
SDI接口不能直接传送压缩数字信号，数字录像机、硬盘等设备记录的压缩信号重放后，必须经解压并经SDI接口输出才能进入SDI系统。
如果反复解压和压缩，必将引起图像质量下降和延时增加，为此各种不同格式的数字录像机和非线性编辑系统，规定了自己的用于直接传输压缩数字信号的接口。
（a）索尼公司的串行数字数据接口SDDI（SerialDigital Data Interface），用于Betacam-SX非线性编辑或数字新闻传输系统，通过这种接口，可以4倍速从磁带上载到磁盘。
串行接口是一种数字接口，用于在计算机系统中传输数字信号或者数据。
串行接口通过一根线依次传输每个位的数据，相比并行接口，串行接口只需要一根线就可以进行数据传输，因此在一些场景中可以节省成本和空间。
本文将首先简述串行接口的工作原理，然后分别对串行接口的优点和缺点进行详细介绍。
一、串行接口的工作原理1. 数据传输串行接口通过一个个数据位的顺序传送数据，每个数据位通过一根线进行传输。
在传输时，数据被分割成一个个数据包，每个数据包由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
这些数据包按照一定的规则经过线路传输，接收端再将这些数据包组装还原成原始数据。
而整个过程中，数据包的传输是依赖于时钟脉冲信号的。
2. 时钟信号为了确保接收端能够正确地接收和理解发送端的数据，串行接口需要一个时钟信号来进行数据的同步。
时钟信号在数据传输的过程中充当了一个重要的角色，确保发送端的数据能够被准确地读取和复原。
3. 带宽利用串行接口能够更好地利用带宽，因为它只需要一根线来进行数据传输。
在一些对带宽有限制的环境下，串行接口可以更好地满足需求。
二、串行接口的优缺点串行接口作为一种常见的数字接口，在许多设备中被广泛使用。
其优缺点如下：优点：1. 使用简单串行接口只需要一根线进行数据传输，在设计和使用上相对简单。
这对于一些资源有限的情况下尤为重要，比如在一些嵌入式系统中，串行接口能够更好地满足需要。
2. 抗干扰能力强因为串行接口只需要一根线进行数据传输，相比并行接口，串行接口在传输过程中对于干扰的抵抗能力更强。
这使得串行接口能够更好地适用于电磁干扰严重的环境。
3. 长距离传输串行接口可以支持较长的传输距离，这对于一些需要进行长距离数据传输的场景非常重要。
缺点：1. 传输速率低由于串行接口是逐位传输数据的，因此在相同条件下，它的传输速率往往比并行接口要低。
这意味着在需要进行高速数据传输的场景下，串行接口可能无法满足需求。
2. 数据传输效率低串行接口在数据传输的过程中需要进行数据包的分割和再组装，这会导致数据传输的效率较低，尤其在大批量数据传输的情形下。
串行接口简介
串行接口（Serial port）简称串口，是计算机在与外围设备或者其他计算机连接进行数据传送时的一种常用接口方式。
串口通信的特点在于数据和控制信息室一位接一位地传送出去的，若出错则重新发送该位数据，由于每次只发送一位数据，其传输速度较慢，但因为干扰少，所以更适用于长距离传送。
串口已成为大多数计算机的标准配置之一，在许多普通计算机的接口中都能找到。
用户只需增加一根连接线即可进行串口通信，不需要增添其他额外设备，所以在工业控制盒通信中得到了广泛的应用，但是一个串口只能与一个设备进行连接和通信，对于某些应用需求这是一个限制。
协议：
串口有多种通信标准和接口形式，如RS-232、RS-422、RS485等，各种形式接口的管脚数量和定义也不尽相同。
其中最常用的修订版本是RS-232C。
RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，定义是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。
RS-232C是一个已制定很久的标准（RS表示推荐标准；232表示标识符；C表示修改次数），它描述了计算机及相关设备间较低速率的串行数据通信的物理接口及协议。
硬件：
EIA RS-232C标准串口常用于连接计算机、打印机和调制解调器等设备。
在许多PC机的主板接口上都能找到他们的身影，这是一种D形接口，分别为25针和9针两种形式，如下图所示。
9针串口的9条连接线中包括2条数据线（TD和RD）、5条握手线（RTS、CTS、DSR、CD）、1条信号地线（SG）和1条振铃指示线（RI），这些引线足以包含大多数RS-232接口中使用的核心引线。
25针串口是标准的RS-232接口，其引线除了包括RS-232的核心引线集外，还可覆盖标准中规定的所有信号。
我们的实验中，要使用串口COM1进行自收发实验。
我们将串口COM1 的2脚和3脚短路。
则由2脚发送的数据会立即传送到3脚。
用示波器监视2、3脚的连线，即可观察串口所发送的信号（注意：示波器还要连接信号地）。
当进行COM2和COM3两个串口通信实验时，两个串口的连接为
数字逻辑定义：
串口中传输的是数字信号。
但其逻辑的定义与此前所介绍的TTL信号（3~5V：逻辑"1"，0~0.8V：逻辑"0"）有别。
计算机主板所配置的串口一般为RS232电平的串口（EIA RS-232C）。
其电平逻辑的定义如下图（+3~+15V：逻辑"0"，-3~-15V：逻辑"1"）。
在RTS、CTS、DSR、DTR等控制线上：
信号有效（接通，ON状态，正电压）=+3V～+15V
信号无效（断开，OFF状态，负电压）=-3V～-15V
EIA RS-232C 与TTL转换：EIA RS-232C 是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。
因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA RS-232C 与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。
通信字符帧：
使用串口进行通信时，每个字符帧代表一个要传送的字符，为了保证数据传送的完整性，一个字符帧一般由以下几部分按顺序组成。
●起始位：表示字符帧的起始位置，占1bit；
●数据位：表示字符数据的内容，大小由数据位指定；
●校验位：表示是否使用奇偶校验方法保证传送的可靠性，占1bit。
奇偶校验是一种校验
代码传输正确性的方法。
根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。
采用奇数的称为奇校验，反之，称为偶校验。
奇校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为奇数；如1000110（0）你必须添0这样原来有3个1已经是奇数了，所以你添上0之后1的个数还是奇数个。
偶校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为偶数。
如1000110（1）你就必须加1了这样原来有3个1，要想1的个数为偶数就只能添1了。
●终止位：表示字符帧的终止，附加于末尾，大小由终止位数指定。
一个典型的串口通信字符帧如下图。
串口配置：
进行通信前，需要了解以下几个参数的意义和设置方法：
●波特率（Baud Rate）：每秒通过串口传送的数据bit数；
●数据位数（Data Bits）：用来指定数据位的bit位数；
●奇偶校验（Parity）：表示是否使用奇偶校验方法保证传送的可靠性；
●流控制（Flow Control）：表示是使用什么方式的流控制。
硬件流控使用串行电缆控制线
上的电压信号来控制数据的发送和接收。
软件流控使用数据流中的两个特殊的字符，XOFF和XON，来控制数据的接收和发送。
●终止位数（Stop Bits）：用来附加在字符帧末尾的终止信号位数。
我们实验中采用的配置为：波特率9600，数据位8位，终止位数1位，无奇偶校验，无流控制。
