RS232串口通信的传输格式和接收过程

　　串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆）。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，规定设备线总常不得超过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。

　　串口通信参数：

　　a）波特率：RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。

　　b）数据位：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）。

　　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。

　　d）奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。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，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。

　　串口通信的传输格式：

　　串行通信中，线路空闲时，线路的TTL电平总是高，经反向RS232的电平总是低。一个数据的开始RS232线路为高电平，结束时Rs232为低电平。数据总是从低位向高位一位一位的传输。示波器读数时，左边是数据的高位。

　　例如，对于16进制数据55aaH，当采用8位数据位、1位停止位传输时，它在信号线上的波形如图1（TTL电平）和图2（RS-232电平）所示。

　　55H=01010101B，取反后10101010B，加入一个起始位1，一个停止位0，55H的数据格式为1010101010B;

　　aaH=10101010B，取反后01010101B，加入一个起始位1，一个停止位0，55H的数据格式为1101010100B;

　　串口通信的接收过程：

　　（异步通信：接收器和发送器有各自的时钟;同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。RS232是异步通信）

　　（1）开始通信时，信号线为空闲（逻辑1），当检测到由1到0的跳变时，开始对“接收时钟”计数。

　　（2）当计到8个时钟时，对输入信号进行检测，若仍为低电平，则确认这是“起始位”，而不是干扰信号。

　　（3）接收端检测到起始位后，隔16个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D0位数据。若为逻辑1， 作为数据位1;若为逻辑0，作为数据位0。

　　（4）再隔16个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D1位数据。…。，直到全部数据位都输入。

　　（5）检测校验位P（如果有的话）。

　　（6）接收到规定的数据位个数和校验位后，通信接口电路希望收到停止位S（逻辑1），若此时未收到逻辑1，说明出现了错误，在状态寄存器中置“帧错误”标志。若没有错误，对全部数据位进行奇偶校验，无校验错时，把数据位从移位寄存器中送数据输入寄存器。若校验错，在状态寄存器中置奇偶错标志。

　　（7）本幀信息全部接收完，把线路上出现的高电平作为空闲位。

　　（8）当信号再次变为低时，开始进入下一幀的检测。

　　单片机常用11.0592M的的晶振，这个奇怪数字是有来历的：

　　波特率为9600BPS每位位宽t1=1/9600s

　　晶振周期t2=1/11.0592/1000000S

　　单片机机器周期t3=12*t2

　　t1/t3=96

　　即对于9600BPS的串口，单片机对其以96倍的速率进行采样。

　　如果单片机晶振用的不正确，会对串口接受产生误码。