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](#① 主板/开发板排针串口)
- [② USB转TTL串口模块](#② USB转TTL串口模块)
- [③ 老式DB9工业串口公头母头](#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
- 2、数据位
- 3、停止位
- 4、校验位
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RX，RX接TX，GND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、RX
③ 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