嵌入式测试学习第 12天：串口基础概念：UART、波特率、数据位、校验位

串口基础概念UART、波特率、数据位、校验位一、串口整体基础概念1、什么是UART串口2、串口实物真实图片① 主板/开发板排针串口② USB转TTL串口模块③ 老式DB9工业串口公头母头二、串口四大核心参数1、波特率概念常用标准固定值通俗理解测试场景2、数据位概念作用3、停止位概念作用4、校验位作用通俗讲解三、串口标准通用配置四、串口通信完整工作流程五、嵌入式测试高频故障原因六、总结一、串口整体基础概念1、什么是UART串口UART通用异步收发传输器是嵌入式设备最基础、最常用的有线串行通信接口。通俗理解设备之间最简单的“数据线传话通道”一根发数据、一根收数据实现单片机和电脑、模块之间互相传文字、指令、采集数据。2、串口实物真实图片① 主板/开发板排针串口引脚标注必认TXD 发送脚设备往外发送数据RXD 接收脚设备接收外部发来数据GND 公共地线电平参考必须共地才能通信接线铁律TX接RXRX接TXGND对接② USB转TTL串口模块最常用CH340G 迷你版蓝板USB 公头插电脑另一侧排针VCC、GND、TX、RX核心芯片CH340G最常见、便宜带外壳工业款FT232/CH340带指示灯PWR、TXD、RXD有3.3V/5V电平切换开关排针清晰标TX、RX、GND、VCC多电压 / Type‑C 款有 5V/3.3V/1.8V 等电压选择Type‑C 或 USB‑A 口排针定义同标准TX、RX、GND、VCC实物功能电脑没有硬件串口依靠此模块把USB信号转为串口TTL电平用来打印日志、调试程序、下发指令、读取设备数据引脚VCC、GND、TX、RX③ 老式DB9工业串口公头母头工业设备、PLC、老仪器常用接口同样遵循收发交叉接线规则二、串口四大核心参数1、波特率概念单位时间内传输二进制比特位的数量代表串口通信速度单位bps 位/秒常用标准固定值4800、9600最常用默认、19200、38400、57600、115200通俗理解波特率说话语速两台设备必须波特率完全一致语速不一样互相听不懂直接出现串口乱码测试场景设备默认9600调试工具选错115200页面全部乱码改一致立即正常2、数据位概念一次通信中有效数据占用多少位二进制嵌入式主流两种8位数据位99%设备使用7位数据位极少老旧设备作用决定单次传输携带的有效信息长度日常调试统一固定8位即可3、停止位概念一帧数据传输结束后用来标记数据结束的电平位常用规格1位停止位通用默认、2位停止位作用告诉接收设备这一组数据已经发完准备接收下一组4、校验位作用用来校验数据在传输中是否出错、丢失、干扰错乱保证通信准确性一共四种模式无校验 None嵌入式最常用速度最快日常调试首选奇校验 Odd保证数据中1的总数为奇数偶校验 Even保证数据中1的总数为偶数标记校验、空格校验工业极少使用通俗讲解相当于写完一段话最后加一句核对暗号暗号对数据正确暗号错传输出错丢弃数据三、串口标准通用配置固定通用组合99%嵌入式设备默认波特率9600数据位8位停止位1位校验位无校验流控关闭所有调试工具、串口助手、设备程序全部统一这套参数四、串口通信完整工作流程设备A TX发送数据 → 接到设备B RX双方波特率、数据位、停止位、校验位全部一致数据以二进制形式逐位依次传输接收端通过校验位判断数据是否正常完成一帧传输停止位标记结束等待下一组数据五、嵌入式测试高频故障原因波特率不一致→ 百分百乱码TX RX接反→ 完全收不到任何数据没有共GND地线→ 数据不稳定、时而接收时而丢失校验位配置不同 → 数据直接丢弃无法解析走线过长、干扰大 → 数据丢包、错位六、总结UART串口异步串行通信嵌入式最基础调试通信接口接线TX交叉接RX共地通信波特率通信传输速度双方必须相同不一致直接乱码数据位有效数据位数行业通用8位停止位标识一帧数据传输结束默认1位校验位校验传输数据正误日常使用默认无校验