精讲串口通信协议，小白少走弯路的东西

其中B代表起始位，E代表停止位，很明显看出是先传输的低bit，再传输的高bit。

根据①②分析，调整波特率并不会影响整体波形形状，只有bit的持续时长不同，9600波特率时的一个bit大概占104us，115200波特率大概是9us，这是可以算出来的9600：1000ms/9600 = 104.1us，115200：1000/115200=8.6us。分析可知波特率越大，传输速度越快。

根据①③分析，调整数据位后，55本来应该是01010101但是数据位调整到7之后，55变成了1010101，AA本来是10101010变成了0101010，分析可知错误的数据位会将传输的字节从高位开始截断，可能导致数据丢失。一般来说除非特殊需求，否则不会调整数据位参数。

根据①④⑤分析，将校验位调整至奇校验(ODD)后，传输的bit多了一个奇校验位，就是说如果本来的8个bit的bit位按位加起来是偶数，则在最高位需要补一位1，否则补0，55传输变成了 (1)01010101，BA变成(0)10111010，同样偶校验（EVEN）、MASK校验（校验位始终为1）、SPACE校验（校验位始终为0）是相同的道理。

根据①⑥分析，将停止位设置为2后，传输的结束位（图片中的E）变成之前的2倍，分析可知，设置停止位，可改变数据传输完成后的停止位bit持续的时间。

3、为什么需要起始位和停止位？

波特率、数据位、校验位很好理解，都是为了实现不同的业务需求，但是起始位和停止位存在的意义是什么呢？

起始位：平时这根导线上是高电平，如果接收方检测到低电平了，说明要开始接受数据了，是发送方通知接收方开始接受的一种方式。（不考虑流控）

停止位：发送方通知接收方发送完成的一种方式。发送方发送完一个字节后，“暂停一会”再继续发送下一个字节。

这时帅气的小伙伴就要问了，起始位存在的意义可以理解，但是为什么需要停止位呢？不是提前都约定好了传输8个bit，接收方不能就接受到8个bit后认为一个字节传输结束就OK了吗？

能思考到这一步的小伙伴已经很棒了。如果我们是设计师，我们从设计的角度设计一下接收方接受数据的伪代码

//接收端接收数据线程

while(1) {

//接收到起始位下降沿电平

if((isGetStartFlag == 0) && getDownEdge()) {

Delayus(52);

//检测起始位低电平

if(isLowPin()) {

isGetStartFlag = 1;

getBitIndex = 0;

}

}

//已经接收到起始位

if(isGetStartFlag) {

Delayus(104);

if(getHighOrLow() == high) {

//接收到1bit

}else {

//接收到0bit

}

getBitIndex++;

if(getBitIndex == 8) {

//字节接收完成

isGetStartFlag = 0;

getBitIndex = 0;

}

}

}

按照这种伪代码逻辑，如果不存在停止位，会产生两个问题。

1、可能无法检查下降沿

如果上一个字节最后一次传输是0，而下一个字节的起始位也是0，那么下一个字节的起始位就检测不到下降沿，无法触发下一个字节的传输，就会丢失数据。这时帅气的小伙伴又要问了，那我不检查下降沿，只检查低电平不行吗？直接把getDownEdge换成isLowPin函数不就可以了吗，确实可以，这样又会引入第二个问题。

2、时钟同步问题

假设A跟B说，10分钟后你提醒我喝水，然后B就看着自己的表，10分钟后提醒A，这时A一看表，才过去9分钟。这种场景现实也会出现，造成的原因是A和B的表不同步或者有误差这个误差的引入就导致了A和B所指的“10分钟”不相同，在我们这个串口的场景里，就是发送方和接收方约定了9600波特率，也就相当于约定了104.1us传输一个字节，按照上面的伪代码，几个采集点应该是

但是由于误差，可能导致采集点偏移为

这两个图能大致表达时钟不同步，导致接收设备的采集点后移，如果这时引入了停止位，第二个BYTE开始时，由于还是从下降沿开始采集，所以会重置上一个BYTE引入的误差。

4、总结

这篇干货基本把串口协议分析透彻了，大家在分析协议的时候，最好是从设计的角度去思考这样设计的作用，如果有什么分析不对的地方，欢迎大家指正。

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