一、协议

1.1 消息格式

串口协议是一种全双工、异步通信协议，不需要同步时钟，数据的发送是一位一位的发送，完整的一帧数据通常由起始位、数据、奇偶校验位和停止位组成

1.2 波特率

为确保正确的收发信息，双方必须设置相同的波特率，这个参数概念上代表的是每秒钟能传输的最大位数，实质上起到信号同步的功能。可以这么理解：发送方以该频率（或者叫时序）产生信号并发送，接收方也采用同样的频率（或者叫时序）进行信号采样，如果双方波特率不一致，发送和接收数据就会错乱

二、通信过程

2.1文字描述

• 不传输数据时，数据传输线通常保持高电平
• 发送方发送数据：先将传输线的电平拉低告诉对方开始传输数据 --》将数据一位一位发送 --》 发送奇偶校验位 --》将电平拉高代表当前数据帧发送结束
• 接收方接收数据：检测到高电平到低电平越变 --》按照事先设定好的波特率进行采样。

2.2 图解：

三、几个易混淆的概念

UART、COM口、TTL、RS485、RS232到底啥关系？

串口、UART口、COM口、USB口是指的物理接口形式(硬件)，RS232、RS485是基于UART而制定的不同的电气标准，不同标准之间的区别在于电平不一样

• TTL电平：一般指单片机用的电平，UART口也一般指的是单片机上的串口接口，标准TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小2.4V,典型值3.4V,输入低电平最大0.8V，输出低电平最大0.4V，典型值0.2V
• RS232：逻辑1：-3 ~ -15V，逻辑0：+3 ~ +15V
• RS485：采用差分方式传输，逻辑1：以两线之间的电压差为+（2 ~ 6）V表示；逻辑0：以两线之间的电压差为（2 ~ 6）V表示。

四、帧协议

针对大型项目里，经常遇到多台设备之间相互通信、环境有干扰、数据量大或者长度不确定等情况，因此一般要基于UART协议之上再自定义通信协议（通常包含帧头，帧尾，数据、校验、数据长度等信息）。

参考文献

https://www.analog.com/cn/analog-dialogue/articles/uart-a-hardware-communication-protocol.html