用示波器查看串口UART的波形,什么是数据位、起始位、奇偶校验位

先介绍一些概念。

起始位:先发出一个逻辑”0”的信号,表示传输数据的开始。

校验位:数据位加上这一位后,使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验),以此来校验数据传送的正确性。就比如传输“A”(01000001)为例。 (字符‘A’的二进制是 0100 0001)

当为奇数校验:”A”字符的8个bit位中有两个1,那么奇偶校验位为1才能满足1的个数为奇数(奇校验)。
当为偶数校验:”A”字符的8个bit位中有两个1,那么奇偶校验位为0才能满足1的个数为偶数(偶校验)。 
此位还可以去除,即不需要奇偶校验位。 
停止位:它是一帧数据的结束标志。可以是1bit、1.5bit、2bit的空闲电平。可能大家会觉得很奇怪,怎么会有1.5位~没错,确实有的。所以我在生产此uart信号时用两个波形点来表示一个bit。这个可以不必深究。。。 


空闲位:没有数据传输时线路上的电平状态。为逻辑1。 
传输方向:即数据是从高位(MSB)开始传输还是从低位(LSB)开始传输。比如传输“A”(字符‘A’的二进制是 0100 0001)

如果是MSB那么就是0100 0001(如图-2),如果是LSB那么就是10000010


uart传输数据的顺序就是:刚开始传输一个起始位——传输数据位——校验位(可不需要此位)——停止位。

这样一帧的数据就传输完了。接下来接着像这样一直传送。在这里还要说一个参数。 
帧间隔:即传送数据的帧与帧之间的间隔大小,可以以位为计量也可以用时间(知道波特率那么位数和时间可以换算)。比如传送”A”完后,这为一帧数据,再传”B”,那么A与B之间的间隔即为帧间

实验:

用串口工具发送0XD6,即二级制 1101 0110 ,在示波器上如此显示。

串口设置:波特率9600,停止位1位,无奇偶校验位。

在示波器上,最左边一个低电平表示0,起始位;然后依次是0110 1011,正好和发送的数据最高位和最低位反过来。如下图。

这就是所谓的LSB.

________传输方向:即数据是从高位(MSB)开始传输还是从低位(LSB)开始传输

再来个例子:用串口发送0x75,就是二进制 0111 0101,如下图所示。

串口设置:波特率9600,停止位1位,无奇偶校验位。

同理,最左侧的为起始位,低电平0, 然后LSB传输。 1010 1110依次传输到示波器。

第三个例子:用串口发送0x75,就是二进制 0111 0101,

串口设置:波特率9600,停止位1位,奇校验。

奇校验就是要保证这一帧里的所有BIT 有1的数为奇数,0x75已经有5个1了,所以奇偶校验位为0即可。如下图所示。

同理,如果为偶校验,那么最后一位应该是高电平1,就会有6个1,以此保证所有的1的数量为偶数。

最后,连发发送两个16进制数据0x75(0111 0101) 0x6B (0110 1011)

串口设置:波特率9600,停止位1位,无奇偶校验位。

 
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