如何用示波器进英亚官网行UART串口数据分析

嵌入式里面说的串口,一般是指UART口, 但是我们经常搞不清楚它和COM口的区别, 以及RS232, TTL等关系, 实际上UART,COM指的物理接口形式(硬件), 而TTL、RS-232是指的电平标准(电信号)

UART的特征

一般uart控制器在嵌入式系统里面都做在cpu一起,像飞思卡尔的IMX6芯片就是这样,有多个uart控制器。

引脚介绍(COM口比较多pin,但是常用的也是这几个):

VCC:供电pin,一般是3.3v,在我们的板子上没有过电保护,这个pin一般不接更安全

GND:接地pin,有的时候rx接受数据有问题,就要接上这个pin,一般也可不接

RX:接收数据pin

TX:发送数据pin,我之前碰到串口只能收数据,不能发数据问题,经baidu,原来是设置了流控制,取消就可以了,适用于putty,SecureCRT

在调试的时候, 多数情况下我们只引出rx,tx即可。 比如调试gps模块, IC数据直接通过uart上报,我就直接用了两个线连出了rx,tx,连上串口转USB小板, 电脑从串口直接获取数据,这样跳过了开发板,测试了gps的数据有没有问题。

示波器调试UARE

一、串行数据的格式

异步串行数据的一般格式是:起始位+数据位+停止位,其中起始位1位,数据位可以是5、6、7、8位,停止位可以是1、1.5、2位。

起始位是一个值为0的位,所以对于正逻辑的TTL电平,起始位是一位时间的低电平;停止位是值为1的位,所以对于正逻辑的TTL电平,停止位是高电平。对于负逻辑(如RS-232电平)则相反。

例如,对于16进制数据55aaH,当采用8位数据位、1位停止位传输时。

二、根据波形图计算波特率

在示波器中的显示示意,其中灰色线是示波器的时间分度线,此时假设是200ms/格。

可以看了,第一个字节的10位(1位起始位,8位数据位和1位停止位)共占约1.05ms,这样可计算出其波特率约为:10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s

如果时间轴是100ms/格,同样可以计算出波特率应是19200bit/s。

当通讯不正常,又能观察到波形时,就可根据上述方法,从波形图计算一下波特率是否正确。

三、根据波形图判断RS-485收发数据的正确与否

RS-485是一种半双工的串行通讯方式,485电平芯片所以要正确接收和发送数据,必需保证控制信号和数据的同步,否则要么发送数据丢失,要么接收数据可能丢失。

发送控制信号的宽度基本与数据信号的宽度一致,所以能保证发送数据的正确和发送后及时转为接收。

由于控制信号关闭过早,则第二个字节的后两位将发送错误;在图6中,由于控制信号关闭过迟,使485芯片在发送数据后,不能及时转到接收状态,此时总线若有数据过来,则本单元将不能正确接收。

示波器分析UART串口数据

如何用示波器进行UART串口数据分析

这个是示波器一段的图 上面的数据(原文件)就是这段的

如何用示波器进行UART串口数据分析

Y的坐标单位是 电压值 V

X的单位是 时间 S 都是几十uS的 从这个可以分析出来 是多大波特率的

UART的格式 可以通过程序设置 有些会在停止位之前有一个奇偶校验之类的 停止位也不一定只是一个单位大小 可以设置为1、1.5、2等

中间的数据位长度也可以设置位 6 7 8 位等

还有数据的传输顺序 我这个是LSB先出的 所以可以看出

第一个数据 01010101 反过来就是10101010 =0xAA

第二个10101010 反过来01010101 0x55

第三个11001011 反过来 11010011 0xD3

第三个 11010000 反过来 00001011 0x0B

对着示波器 分析一遍之后 没错就是这样的 就是传的这些 也就是 数据和实际传输的信号 很好的对应上了

这个信号 是TXD 与 GND 之间的电压信号 此时 RXD与GND之间 一直为高电平电压值

这就是 UART : Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收/发送 异步 没有时钟 接受端得有相应的采样时钟 否则会乱的

对于波特率的问题 这份数据有记录时间(具体精确的时间要看数据表) 好像记得在通信里面有码元这个概念 这里就是1bit 波特率=1/(1bit的时长) 这份数据1bit的时长≈8.6*10^(-6)s 也就是8.6us 1/8.6us =116279.06976744Hz 也就是115200的波特率了 因为那个8.6us的时间是估计的 而常用的波特率有这么些:看图片吧

如何用示波器进行UART串口数据分析

也就是1200 1800 2400 4800 7200 9600 14400 19200 38400 57600 115200 128000 还有一些

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