Полное руководство по скоростям последовательной передачи данных

В мире электронных устройств существуют различные способы передачи данных, среди которых последовательная связь является распространенным методом передачи данных. Благодаря своей простоте, надежности и широкому спектру функций она стала важным средством связи между электронными устройствами. В последовательной связи есть очень важный параметр — скорость передачи данных. Почему для последовательной связи необходимо устанавливать скорость передачи данных? Сегодня давайте узнаем, что такое скорость передачи данных.

Related article :

Какова скорость передачи данных последовательного порта?

Скорость передачи данных — единица измерения скорости передачи данных, указывающая количество символов (знаков), передаваемых за секунду. Другими словами, скорость передачи данных — это «импульс» данных, определяющий скорость, с которой они передаются.

Соотношение между скоростью передачи данных и скоростью передачи битов:

Скорость передачи данных = скорость передачи данных * количество бит, соответствующих одному состоянию модуляции.

Используя различные методы модуляции, в одном символе можно передавать несколько бит информации.

При последовательной связи передаваемые символы представляют собой биты, поэтому скорость передачи данных = скорость передачи битов = значение периода тактовой частоты.

Скорость передачи данных последовательного порта — это количество бит, передаваемых в секунду при последовательной связи. Это важный параметр последовательной связи, определяющий скорость и стабильность последовательной связи. Как правило, чем выше скорость передачи данных, тем быстрее происходит передача данных. Скорость передачи данных определяется как отправителем, так и получателем. При последовательной связи отправителю и получателю необходимо каким-то образом договориться об общей скорости передачи данных (например, с помощью протокола), а затем отправлять и получать данные с этой скоростью.

В зависимости от различных требований к приложениям скорости передачи данных последовательного порта можно разделить на следующие категории:

① Стандартная скорость передачи данных: включая 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 и другие стандартные скорости передачи данных. Среди них наиболее часто используемой является скорость 9600 бод, которая может удовлетворить большинство потребностей в связи.

② Высокая скорость передачи данных: существуют высокие скорости передачи данных, такие как 230400, 460800, 921600, которые подходят для случаев с более высокими требованиями к скорости передачи данных.

③ Адаптивная скорость передачи данных: автоматически выбирает подходящую скорость передачи данных на основе протокола связи и среды передачи данных взаимодействующих сторон.

④Программируемая скорость передачи данных: скорость передачи данных можно установить по мере необходимости, в основном используется в некоторых специальных сценариях применения.

Зачем нам нужно устанавливать скорость передачи данных для последовательной связи?

Если отправитель и получатель не договорятся об общей скорости передачи данных, данные, отправленные другой стороной, не могут быть правильно проанализированы, что приведет к сбою связи. Видно, что настройка скорости передачи данных является ключом к обеспечению успеха последовательной связи. Когда мы осуществляем последовательную связь, мы должны уделять внимание настройке скорости передачи данных.

Для асинхронной связи на аппаратном уровне обычно требуется указание скорости передачи данных, что означает отсутствие линии синхронной синхронизации (CLK) на оборудовании. Поскольку линия синхронизации отсутствует, отправителю и получателю необходимо самостоятельно устанавливать скорость передачи данных.

Как рассчитать скорость передачи данных последовательного порта

Скорость передачи данных последовательного порта является основным параметром связи через последовательный порт. В последовательной связи обычно используются скорости передачи данных 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 и т. д. Все эти скорости передачи данных являются степенями числа 2, поскольку компьютеры наиболее эффективно обрабатывают двоичные данные.

Существует два основных метода расчета скорости передачи данных последовательного порта: прямой метод и косвенный метод. Прямой метод вычисляет скорость передачи данных путем измерения количества импульсов, переданных за единицу времени. Этот метод прост и удобен, но требует специального испытательного оборудования. Косвенный метод вычисляет скорость передачи данных путем измерения количества символов, переданных за единицу времени. Этот метод не требует специального испытательного оборудования, но процесс расчета более сложен.

Скорость передачи данных последовательного порта можно рассчитать по следующей формуле:

Скорость передачи данных = скорость передачи символов / (количество бит на символ)

Скорость передачи символов: это количество изменений сигнала, представленных каждым символом (например, битом);

Количество бит на символ: количество бит, представленных каждым символом.

Как выбрать скорость передачи данных последовательного порта?

В практических приложениях обычно необходимо устанавливать и настраивать скорость передачи данных последовательного порта с помощью программного обеспечения. Большинство языков программирования предоставляют функции или методы для установки скорости передачи данных последовательного порта. Пользователям нужно только вызывать эти функции или методы, чтобы легко устанавливать и настраивать скорость передачи данных последовательного порта. При настройке скорости передачи данных последовательного порта из-за аппаратных и программных ограничений фактическая скорость передачи данных последовательного порта может быть ниже установленной скорости передачи данных. Это явление называется «ошибкой скорости передачи данных». Чтобы уменьшить погрешность скорости передачи данных, можно предпринять некоторые меры, такие как использование высококачественных линий последовательного порта, оптимизация программных алгоритмов и т. д.

Выбор скорости передачи данных последовательного порта должен определяться в соответствии с конкретными требованиями к связи. Если объем передаваемых данных небольшой, можно выбрать более низкую скорость передачи данных; если объем передаваемых данных большой, необходимо выбрать более высокую скорость передачи данных. При этом необходимо также учитывать стабильность связи и помехоустойчивость. В целом, более высокая скорость передачи данных может улучшить стабильность связи и помехоустойчивость, но также увеличит сложность и стоимость оборудования. Кроме того, асинхронная связь не имеет сигнала синхронизации часов, и в каждом переданном байте происходит накопление ошибок, что обычно используется в низкоскоростных устройствах.

Помимо базовой функции передачи данных, последовательная связь может также реализовывать некоторые расширенные функции, такие как проверка четности, проверка битов данных, установка стоповых битов и т. д. Эти расширенные функции могут дополнительно повысить стабильность и надежность последовательной связи.

о нас :

Ebyte — национальное высокотехнологичное предприятие, занимающееся исследованиями и разработками беспроводных модулей и промышленных терминалов Интернета вещей. Независимо разработанная и произведенная продукция включает в себя беспроводные модулиLoRa/WiFi Wireless Module/Bluetooth/ZigBee wireless modules, сетевые устройства 4G, модули Ethernet, терминалы передачи данных NB-IoT и промышленный Интернет вещей.