串口通信踩坑指南

ID:224104 · 發(fā)表于 2021-1-6 11:36

今天在研究串口調(diào)試的時候發(fā)現(xiàn)了一個極其吊詭的現(xiàn)象。
單片機從下位機發(fā)送字符“A”（二進(jìn)制 01000001）給上位機，但上位機始終受到的是“”（二進(jìn)制00000101）
踩坑.png

于是乎我打開示波器，但發(fā)現(xiàn)其波形與理論上的波形沒有任何區(qū)別。
字符“A”.png

發(fā)送的 01000001 為何會變成 00000101。經(jīng)過分析后大概知道了其中的緣故。
無標(biāo)題.png

由于停止位和下一個起始位離得太近。如果上位機非常不巧地把數(shù)據(jù)位當(dāng)成了起始位，那么所有的數(shù)據(jù)就完全錯位了，就像圖中那樣。
所以建議發(fā)送每個字節(jié)之間加上一點延時。防止這種極端的情況發(fā)生

ID:365802 · 發(fā)表于 2021-1-6 15:41

嗯, 是不是把停止位設(shè)置長一點會有改善.

ID:874380 · 發(fā)表于 2021-1-6 17:22

如果用軟件模擬的串口，發(fā)生這種情況的概率會不小，如果是硬件模塊發(fā)送出現(xiàn)這種情況建議換器件，帶緩沖的發(fā)送器會在發(fā)送移位寄存器為空時自動把緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù)裝入移位寄存器，接收反之。接收一般會在檢測到起始位的中點（由波特率算出）對RX引腳進(jìn)行采樣，由于波特率的誤差累計，數(shù)據(jù)幀越長，采樣點就會前后移動，偏離數(shù)據(jù)位中心。一般的經(jīng)驗是：波特率理論誤差0.2%以內(nèi)，加上振蕩器誤差2%（內(nèi)部、最大），則數(shù)據(jù)幀長度不超過128位，這樣粗略計算在接收最后一位時采樣點偏移不超過30%，相對安全

ID:224104 · 發(fā)表于 2021-1-6 21:32

ping264888 發(fā)表于 2021-1-6 15:41
嗯, 是不是把停止位設(shè)置長一點會有改善.

嗯嗯，差不多是這么個道理

ID:224104 · 發(fā)表于 2021-1-6 21:42

qq863 發(fā)表于 2021-1-6 17:22
如果用軟件模擬的串口，發(fā)生這種情況的概率會不小，如果是硬件模塊發(fā)送出現(xiàn)這種情況建議換器件，帶緩沖的發(fā) ...

其實硬件串口也沒有那么糟糕，而且只要主頻足夠高，波特率誤差就可以足夠小。

核心問題還是上位機采樣時機晚了、或者說單片機太"著急"了，我覺得串口有必要遵循一定的邏輯步驟。例如，在程序里加一步"按鈕觸發(fā)"，單片機啟動后先不發(fā)字符，然后上位機打開串口等待接收，單片機按下按鍵觸發(fā)中斷開始發(fā)送字符。這樣其實可以不需要每次發(fā)送字符都要延時，也可以非常完美地傳輸數(shù)據(jù)。

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