示波器与串口数据格式

• 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。

• 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。

• 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。

• 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，采用偶校验的方式，如果数据是011，那么校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个（也就是有偶数个1）；如果数据是001，那么校验位为1，这样就保证了1的个数是偶数个。

又如，采用奇校验的方式，如果数据是011，那么校验位为1，这样就有3个逻辑高位；如果数据是001，那么校验位为0，整体保持逻辑高位个数为奇数个。

高位和低位并不真正地检查数据，简单地将校验位置为逻辑高或者逻辑低，这样收设备通过检验一个位的状态，就能够判断是否有噪声干扰了通信或者传输和接收数据是否不同步。

• 示波器观察数据

          设置（波特率：9600 bit/s 校验：偶校验 数据位：8位 停止位：1位）

一、单个字符传输的格式如下：

(1).有奇偶校验

启始位

1

2

3

4

5

6

7

8

奇偶位

停止位

(2).无奇偶校验

启始位

1

2

3

4

5

6

7

8

停止位

停止位

图1. 位顺序

二、例子1

发送数据0×01，用示波器测试的数据如下：

                                                                         图2. 示波器测试图1

启始位为0 ； 在示波器中，8位数据位从左至右 为 1000 0000  ；校验位为1（偶检验，要确保逻辑高位个数为偶数个，故校验位置1）；停止位为1；

实际的数据为：0000 0001 ，即 0×01

三、例子2

连续发送数据0×02，0×11，0×20，用示波器测试数据如下：

                                                                          图3. 示波器测试图2

如图：

第一个数据：

从左到右，第1位启始位为0。

中间蓝色的8位为数据：0100 0000。

实际的数据为：0000 0010，即0×02。

校验位为1（偶校验，确保逻辑高位个数为偶数）。

停止位为1。

第二个数据：

从左到右，第1位启始位为0。

中间蓝色的8位为数据：1000 1000。

实际的数据为：0001 0001，即0×11.

校验位为0（已经有偶数个逻辑高位，故该位置0）。

停止位为1。

第三个数据：

从左到右，第1位启始位为0。

中间蓝色的8位为数据：00000100。

实际的数据为：0010 0000，即0×20.

校验位为0（偶校验，确保逻辑高位个数为偶数）。

停止位为1。

参考资料：

1.《读懂示波器中的串口通讯数据》

2.《解析串口通讯数据格式》