串口工作流程硬核解析，沒有比這更簡單的了！

串口通信,就是我們常說的串口通訊,是一種短距離、點對點的數(shù)據(jù)傳輸方式。它基于串行通信協(xié)議,通過串口線連接設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互。串口在很多硬件系統(tǒng)中廣泛使用,是工控機、單片機、外設(shè)設(shè)備之間信息交換的重要接口。

那串口是怎么工作的呢?我們舉個形象的例子。假設(shè)A和B是兩臺設(shè)備,它們通過串口線相連?，F(xiàn)在A要向B發(fā)送數(shù)據(jù)“12345”,下面就看看串口是怎么一步步處理和傳輸這組數(shù)據(jù)的。

第一步是“整體打包”。A會把要傳的數(shù)據(jù)“12345”作為一個整體打包起來,加上一些必要的控制信息,像郵寄一個包裹那樣。這里的控制信息類似我們填好的快遞單,記載了重要參數(shù)–發(fā)送設(shè)備地址、接收設(shè)備地址、數(shù)據(jù)長度等等。

第二步是“字符分割”。A會把剛才打包的整體數(shù)據(jù)分割成一個個字符,按照串口協(xié)議規(guī)則,把每8個bit位作為一個字符。比如“12345”會被分割為多個8bit序列。這個過程就像把一個大箱子里的東西取出來,平整的擺放。

第三步是“串行發(fā)送”。串口只有一根發(fā)送數(shù)據(jù)線,所以不能多個bit并行傳輸。A會按照事先規(guī)定好的波特率,從第一個bit開始,按順序串行發(fā)送分割好的字符。就像飯店服務員端菜一樣,只有一手,所以一次只能端一個盤子。

第四步是“串行接收”。相對應的,B這邊也是采用單線串行的方式,按照規(guī)定波特率,時鐘線同步,一位一位的接收A發(fā)送來的字符。依次把從線上傳來的字符填充到自己的緩沖區(qū),就像服務員端上一個又一個盤子。

第五步是“重新裝箱”。B這邊會對接收到的所有字符進行校驗、解析,把相關(guān)的控制字符及數(shù)據(jù)整理到一起,還原成A端發(fā)送時的完整數(shù)據(jù)包。這個過程就像快遞員收到寄來的包裹,會核對單號、數(shù)物品,然后打包存放。

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至此整個串口發(fā)送接收的基本過程就完成了。每一次串口通信,這幾個步驟都會依次執(zhí)行,最終實現(xiàn)設(shè)備之間點對點的數(shù)據(jù)傳輸。理解這一原理,對我們調(diào)試和應用串口通信就更加得心應手了。

審核編輯：湯梓紅