串口通信的相关概念和理解原理

主要起因是串口通信的问题，我们做测试，需要上位机和下位机以及测试仪器通信。通信的底层函数是经理写的，而且已经封装在dll文件中，我们看不见，只能进行调用。于是问题出现了，从PC机向测试仪器发送命令没有问题，但是从测试仪器返回到PC机上却得到的不符。和同事讨论研究了半天，一开始认为是接收时间的问题，后来经过调试发现不是这个问题，最后我们认为是经理的函数的不稳定，于是请教经理。

　　领导就是领导，过来看下问题，想了一会，告诉我们将打开串口的函数放在初始化再进行调试。测试了很久也没有发现问题。最后经理给我们讲了一下串口通信原理，并且狠狠的批了一通，

　　总结来看串口通信原理，（也可以说大多数通信原理也是如此）。通信首先要有个通信，可以简单的把通信看成一个小桶，发送方住水桶里装水，接收方从水桶中取水。如果你要和对方通信首先需要将桶盖打开，再将水装入到桶中，这时接收方才能够从桶中取到水。这里就存在着一定的问题，1，如果桶盖还没有打开，发送方已经发送了。这时接收方再从桶中取水，肯定取的水不对，会不一部分缺失了。解决方式就是让桶盖打开再往其中加水。2，但是桶盖何时打开，发送方何时发送，这个不好把握。解决方法：接收方接到数据时，要返回一个应答标志，告诉发送方我已经取到数据了，而且是取得到正确数据才应答，否则不理会，继续取数据。或者一直查询，直到与发送方发来的数据一致再停止取数据。

　　一般的，进行串口通信总有一个是主动方一个是被动方，而且二者传输数据时，会有一定的协商好的数据格式，二者发送接收都按照此数据格式进行。

原文:http://www.cnblogs.com/genli/articles/1988459.html

第二篇网摘

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串口通信定义

　　串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。

　　串口通信原理

　　串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配： 　　

　　a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。 　　

　　b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。 　　

　　c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 　　

　　d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。