一、什麼是串口
串口是計算機與外部設備之間進行數據交換的一種通信接口。串口的信號是以二進制形式傳輸的,一個字節為一組,先後按照一定規則進行傳輸。
串口具有的特點包括速度較慢、傳輸距離較短、數據傳輸可靠性較高等。
二、串口工作原理
串口的發送端以異步方式逐比特地對數據進行序列化、編碼、傳輸以及結束比特檢錯等操作。串口的接收端需要對異步序列中數據進行逆序列化、解碼、還原數據以及檢錯等操作。串口使用引腳來進行數據傳輸。針腳的個數一般為9個,其中有一個被稱為”地”引腳或電源地。
三、串口通信格式
串口數據通信格式常見的有以下幾種:
- 數據位(Data Bits):表示每個字符使用多少個二進制位來表示,一般有5、6、7、8位可選。
- 停止位(Stop Bit):一般設置成1位,表示一個字符傳輸的分界符。
- 奇偶校驗位(Parity Bit):一般有奇校驗、偶校驗和無校驗三種設置模式可供選擇。
- 波特率(Baud Rate):表示每秒鐘可以傳輸的比特數,常見的波特率有1200,2400,4800,9600,14400,19200,38400,57600,115200等。
四、串口在Python中的應用
Python中的pyserial庫可以方便地操作串口,示例代碼如下:
import serial # 導入串口模塊 ser = serial.Serial('COM1', 9600, timeout=1) # 打開COM1口,波特率為9600 ser.write('hello'.encode('utf-8')) # 發送數據 data = ser.readall() # 等待數據接收完成 ser.close() # 關閉串口
五、串口與單片機的應用
在單片機和計算機通信時,一般使用串口進行數據傳輸。單片機向計算機發送的數據可以是傳感器數據、運動控制指令等等,而計算機向單片機發送的數據可以是程序下載、調試指令等等。
void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { Serial.println(analogRead(A0)); delay(1000); }
上述示例代碼展示了如何使用Arduino向計算機發送模擬量讀取值的數據。
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