uart波特率和傳輸頻率的關(guān)系 UART串口的常用波特率為多少

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一種廣泛使用的異步串行通信技術(shù)，它允許兩臺(tái)設(shè)備之間進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。在UART通信中，波特率和傳輸頻率是兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，它們之間存在一定的關(guān)系，并且UART串口有一系列常用的波特率。以下是對(duì)這兩個(gè)概念的介紹。

一、UART波特率和傳輸頻率的關(guān)系

1. 定義與區(qū)別

• 波特率（Baud Rate） ：是衡量UART通信速度的單位，表示每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)（bits per second，bps）。它反映了UART設(shè)備在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)使用的傳輸速率。
• 傳輸頻率（Data Rate） ：有時(shí)也被理解為每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，但在UART通信的上下文中，傳輸頻率通常也指的是每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)，即與波特率相同。然而，嚴(yán)格來說，傳輸頻率更側(cè)重于數(shù)據(jù)包的完整傳輸，而波特率則直接關(guān)聯(lián)于比特級(jí)別的傳輸速度。但在此討論中，我們將其視為與波特率相同的概念。

2. 關(guān)系解析

• 在UART通信中，波特率和傳輸頻率在數(shù)值上通常是一致的，因?yàn)樗鼈兌急硎久棵雮鬏數(shù)谋忍財(cái)?shù)。但是，需要注意的是，由于UART通信幀中包含了起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位（可選）和停止位等附加信息，實(shí)際傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)比特?cái)?shù)可能會(huì)少于波特率所表示的比特?cái)?shù)。
• 例如，當(dāng)使用常見的UART配置（1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、無(wú)奇偶校驗(yàn)位、1個(gè)停止位）時(shí)，每傳輸一個(gè)字節(jié)（8個(gè)數(shù)據(jù)位）實(shí)際上需要傳輸10個(gè)比特（包括1個(gè)起始位和1個(gè)停止位）。因此，從字節(jié)的角度來看，傳輸頻率（以字節(jié)/秒為單位）將是波特率除以10（假設(shè)沒有校驗(yàn)位）。但在通常的討論中，我們?nèi)匀灰员忍?秒為單位來比較波特率和傳輸頻率。

3. 計(jì)算公式

• 在實(shí)際應(yīng)用中，波特率和傳輸頻率通常被視為同一概念，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。但如果需要計(jì)算每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，可以使用以下公式：
  
  對(duì)于上述常見的UART配置（1起始位+8數(shù)據(jù)位+1停止位），每字節(jié)的比特?cái)?shù)為10，因此每秒傳輸字節(jié)數(shù)為波特率除以10。

二、UART串口的常用波特率

UART串口通信的常用波特率包括多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，這些值根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行選擇。以下是一些常見的波特率：

• 9600 bps ：較低的波特率，適用于低速、遠(yuǎn)距離或噪聲較大的通信環(huán)境。在早期的計(jì)算機(jī)和嵌入式系統(tǒng)中廣泛使用。
• 19200 bps ：比9600 bps快一倍，適用于需要更高數(shù)據(jù)傳輸速率的場(chǎng)合。
• 38400 bps ：進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)傳輸速度，適用于中速通信。
• 57600 bps ：雖然不是所有系統(tǒng)都支持，但在某些特定應(yīng)用中可能會(huì)用到。
• 115200 bps ：高速波特率，適用于需要快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)合，如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、高速通信協(xié)議等。

除了上述常用的波特率外，UART通信還支持更高或更低的波特率，具體取決于UART設(shè)備的軟件和硬件配置。例如，一些高端的微控制器和通信芯片支持高達(dá)數(shù)百萬(wàn)比特每秒的波特率。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，選擇適當(dāng)?shù)牟ㄌ芈市枰C合考慮數(shù)據(jù)傳輸需求、通信距離、噪聲干擾以及系統(tǒng)資源的限制。

總結(jié)

UART波特率和傳輸頻率在UART通信中扮演著重要角色，它們之間通常存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，都表示每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。在選擇UART串口的波特率時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求來確定合適的值。常見的UART波特率包括9600、19200、38400和115200等，這些值覆蓋了從低速到高速的不同通信需求。