串口是串行接口（serial port）的簡(jiǎn)稱，也稱為串行通信接口或 COM 接口。串口通信是指采用串行通信協(xié)議（serial communication）在一條信號(hào)線上將數(shù)據(jù)一個(gè)比特一個(gè)比特地逐位進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ拍Ｊ健４诎?a href='http://www.xsypw.cn/v/tag/2364/' target='_blank' class='arckwlink_none'>電氣標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議來(lái)劃分，包括 RS-232-C、RS-422、RS485 等。

　　串行通信

　　在串行通信中，數(shù)據(jù)在 1 位寬的單條線路上進(jìn)行傳輸，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)要分為 8 次，由低位到高位按順序一位一位的進(jìn)行傳送。串行通信的數(shù)據(jù)是逐位傳輸?shù)模l(fā)送方發(fā)送的每一位都具有固定的時(shí)間間隔，這就要求接收方也要按照發(fā)送方同樣的時(shí)間間隔來(lái)接收每一位。不僅如此，接收方還必須能夠確定一個(gè)信息組的開始和結(jié)束。常用的兩種基本串行通信方式包括同步通信和異步通信。

　　1 串行同步通信

　　同步通信（SYNC:synchronous data communication）是指在約定的通信速率下，發(fā)送端和接收端的時(shí)鐘信號(hào)頻率和相位始終保持一致（同步），這樣就保證了通信雙方在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)具有完全一致的定時(shí)關(guān)系。同步通信把許多字符組成一個(gè)信息組（信息幀），每幀的開始用同步字符來(lái)指示，一次通信只傳送一幀信息。在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)還需要傳輸時(shí)鐘信號(hào)，以便接收方可以用時(shí)針信號(hào)來(lái)確定每個(gè)信息位。同步通信的優(yōu)點(diǎn)是傳送信息的位數(shù)幾乎不受限制，一次通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有幾十到幾千個(gè)字節(jié)，通信效率較高。同步通信的缺點(diǎn)是要求在通信中始終保持精確的同步時(shí)鐘，即發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘要嚴(yán)格的同步（常用的做法是兩個(gè)設(shè)備使用同一個(gè)時(shí)鐘源）。在后續(xù)的串口通信與編程中將只討論異步通信方式，所以在這里就不對(duì)同步通信做過(guò)多的贅述了。

　　2 串行異步通信

　　異步通信（ASYNC：asynchronous data communication），又稱為起止式異步通信，是以字符為單位進(jìn)行傳輸?shù)模址g沒(méi)有固定的時(shí)間間隔要求，而每個(gè)字符中的各位則以固定的時(shí)間傳送。在異步通信中，收發(fā)雙方取得同步是通過(guò)在字符格式中設(shè)置起始位和停止位的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體來(lái)說(shuō)就是，在一個(gè)有效字符正式發(fā)送之前，發(fā)送器先發(fā)送一個(gè)起始位，然后發(fā)送有效字符位，在字符結(jié)束時(shí)再發(fā)送一個(gè)停止位，起始位至停止位構(gòu)成一幀。停止位至下一個(gè)起始位之間是不定長(zhǎng)的空閑位，并且規(guī)定起始位為低電平（邏輯值為 0），停止位和空閑位都是高電平（邏輯值為 1），這樣就保證了起始位開始處一定會(huì)有一個(gè)下跳沿，由此就可以標(biāo)志一個(gè)字符傳輸?shù)钠鹗肌６鶕?jù)起始位和停止位也就很容易的實(shí)現(xiàn)了字符的界定和同步。顯然，采用異步通信時(shí)，發(fā)送端和接收端可以由各自的時(shí)鐘來(lái)控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個(gè)時(shí)鐘源彼此獨(dú)立，可以互不同步。下面簡(jiǎn)單的說(shuō)說(shuō)異步通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收過(guò)程。

　　? 數(shù)據(jù)格式

　　在介紹異步通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收過(guò)程之前，有必要先弄清楚異步通信的數(shù)據(jù)格式。異步通信規(guī)定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式由起始位（start bit）、數(shù)據(jù)位（data bit）、奇偶校驗(yàn)位（parity bit）和停止位（stop bit）組成，如圖 1 所示（該圖中未畫出奇偶校驗(yàn)位，因?yàn)槠媾紮z驗(yàn)位不是必須有的，如果有奇偶檢驗(yàn)位，則奇偶檢驗(yàn)位應(yīng)該在數(shù)據(jù)位之后，停止位之前）。