串口（Serial Port）是一种用于设备之间传输数据的接口，其特点是以一条信号线依次传输数据位，因此它是一种“serial”通信方式。以下是对串口的一些关键点进行总结：
1. 基本概念
- 串口通信：是一种基于RS-232（或RS-485、RS-422等标准）的同步或异步通信接口，主要用于设备间的数据传输。
- 串口接口：通常使用DB9或DB25连接器，常见于电脑、嵌入式系统、工业控制设备等。
2. 工作原理
- 数据在串口上传输时，以“位串行”形式传递，即一个字节（8位）依次通过一条信号线发送。
- 通信过程包括：
- 起始位：表示数据帧的开始，通常为1个低电平脉冲。
- 数据位：0到7位或8位。
- 奇偶校验位（可选）：用于检测传输中是否发生错误。
- 停止位：表示数据帧的结束，通常为1、1.5或2个高电平脉冲。
3. 串口类型
- RS-232：最常见的串口标准，单线总长度有限（约50米），适用于点对点通信。
- RS-485：多点通信标准，可连接多个设备，传输距离更长（可达1200米）。
- RS-422：类似于RS-485，但支持全双工通信。
4. 串口参数
- 波特率（BAUD RATE）：数据传输速率，常见值为9600、19200、115200bps。
- 数据位：通常为8位，也可为7位或其他配置。
- 停止位：设置为1、1.5或2位，需与发送端和接收端保持一致。
- 奇偶校验：用于检测传输错误，可选择奇校验、偶校验或无校验。
5. 应用领域
- 计算机与外设的连接：如鼠标、键盘、打印机等。
- 嵌入式系统：常用于单板电脑（如Arduino、Raspberry Pi）与PC之间的通信。
- 工业控制：广泛应用于PLC、传感器和其他工业设备的数据采集与控制。
- 无线通信：串口可以转换为蓝牙、Wi-Fi等无线通信方式（通过UART-to-WiFi或UART-to-Bluetooth模块）。
- 调试工具：在开发中，用于打印日志或进行内核调试。
6. 与其他接口的对比
| 特性\接口 | 串口 | USB | SPI | I2C |
|---|---|---|---|---|
| 数据传输方式 | 异步，单边_serial_ | 同步，全双工 | 同步，同步时钟 | 同步，同步时钟 |
| 功能特点 | 点对点通信 | Plug-and-Play，高速度 | 高速，适合SoC内部 | 低速，支持多设备总线 |
| 应用场景 | 嵌入式系统调试、工业控制 | 数据传输接口、外设连接 | SoC内部部件间通信 | 硬件模块之间的低速通信 |
7. 串口通信协议
串口通信通常基于以下协议：
- UART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter）：硬件电路，实现异步通信。
- SPI（Serial Peripheral Interface）：是一种同步通信接口，但在某些情况下可模拟串口协议。
- TTL（Transistor-Transistor Logic）：常用于低电平逻辑信号的控制。
8. 未来趋势
随着技术发展，传统串口正在逐步被其他接口取代，但在某些领域（如工业控制、嵌入式系统调试）仍不可替代。部分新型串口协议支持更高速率和更长的距离。