投影仪需要几根线连接 串行通信详解

基本概念

串行通信：并行通信中会同时传输多个位，为了保证所有位的一致性，要降低传输频率或保证线路等长等，抗干扰能力差，对硬件的要求高，传输距离短。串行是相对于并行的，每次传输一个位，导线数量少，抗干扰能力强，传输距离远，成本低廉。 异步通信：异步通信通信是相对于同步通信的，同步通信中各节点依据同一条时钟线进行运转，抗干扰能力强，传输频率高。异步通信按照约定的波特率和各自的时钟系统运行，因为不同设备间时钟系统的精度和相位差异，使得在高波特率下误差比例越来越大，所以不能运行在很高的波特率上，限制了通信带宽。spi和iic总线也是串行传输的，但它们都有时钟线，是同步总线。 UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）翻译过来就是通用异步收发器，它有一条发送线一条接收线，是串行全双工的。虽然串行通信总线有很多种，但因为UART诞生早使用广泛，所以通常说的串口特指UART。

电气规范 信号线

最基本的串口只包括收发和地3根线，对于支持流控的接口还有额外的多根信号线。

RXD : Receive Data ,接收信号线，输入。TXD : Transmit Data ,发送信号线，输出。GND : System Ground,系统地，电源。DTR : Data Terminal Ready ,数据终端准备好，输出。DSR : Data Set Ready ,数据准备好，输入。RTS : Request to Send ,请求发送，输出。CTS : Clear to Send,清除发送。输入。

电平标准

TTL电平，一般为3.3V或5V，用于板上通信，一般只需要连接RX/TX/GND三根线。TTL指双极型三极管逻辑电路，市面上很多“USB转TTL”模块，实际上是“USB转TTL电平的串口”模块。这种信号0对应0V，1对应3.3V或者5V。单片机、SOC，功能模块的接口一般都是TTL电平，便于连接，但抗干扰能力差，通信距离不宜太远。不过实际也不一定是TTL电平，因为现在大部分数字逻辑都是CMOS工艺做的，只是沿用了TTL的说法。 RS232，是电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 制定的异步传输标准接口，同时对应着电平标准和通信协议（时序），其电平标准：+3V～+15V对应0，-3V～-15V对应1。rs232 的逻辑电平和TTL 不一样但是协议一样。 RS422，使用差分信号来替换之前的电平信号，能大副提高抗干扰能力，增加通信距离或提高收发波特率。 RS485，是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终端电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可接多达32个设备。

帧格式

UART每帧传输一个字节，格式如下图：

波特率：Baud rate，表示每秒钟传送信号位的个数，单位是bps(位每秒)，是衡量数据传送速率的指标 ，通信双方必须保证使用相同的波特率。常用的波特率有9600bps，19200bps，38400bps，115200bps等。起始位：1位，逻辑0，用于表示一帧的开始。数据位：可能是7/8/9位，通常都是8位，逻辑0或1，一帧的有效载荷数据，从最低位开始传输。校验位：可以是奇校验，偶校验或无校验。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)，用于校验传输中出现的错误。停止位：可以是1位，1.5位或2位，通常是1位，逻辑1，用于表示一帧的结束。空闲位：传输空闲时的状态，为逻辑1，不是必须的。 物理接口标准

对于RS232一般使用DB9接口，其他电平类型则没有标准物理接口，用户可自定义各种物理接口方式。