摘要:

通用异步接收/发送器(UART)是一种广泛使用的串行通信协议,用于实现设备间的全双工通信。本文将介绍如何使用示波器捕获和分析UART通信波形,并详细说明波特率的设置方法,以确保数据传输的准确性和可靠性。

一、UART通信基础

UART通信依赖于几个关键参数,包括波特率、数据位、校验位和停止位。波特率定义了每秒传输的比特数,是通信速率的核心参数。数据位通常为5到8位,校验位用于错误检测,而停止位标志着数据帧的结束。

二、示波器在UART分析中的应用

示波器是一种分析电子信号时序特性的强大工具。在UART通信分析中,示波器能够捕获并可视化串行通信的波形,从而帮助工程师理解数据传输过程和排查通信问题。

三、捕获UART波形

准备示波器:确保示波器的探头连接到UART的Tx(发送)或Rx(接收)引脚上。设置时间基准:根据波特率调整示波器的时间基准,以便清晰地查看每个比特的传输。捕获波形:触发示波器,开始捕获UART信号。观察起始位、数据位、校验位(如果配置了的话)和停止位。

四、波特率设置

波特率的设置对于UART通信至关重要,以下是设置波特率的步骤:

确定波特率:根据通信需求和设备规格确定合适的波特率,如9600、19200或115200bps。配置发送设备:在发送设备的UART设置中输入确定的波特率。配置接收设备:确保接收设备的UART设置与发送设备的波特率相匹配。验证通信:通过示波器观察波形,验证数据是否以设定的波特率正确传输。五、波特率与波形的关系

波特率影响每个比特的传输时间。例如,9600bps意味着每个比特的传输时间为104.16微秒。通过示波器,我们可以观察到不同波特率下的波形差异,以及它们如何影响数据位、校验位和停止位的时序。

六、常见问题排查

使用示波器分析UART波形时,可能遇到的常见问题包括:

波特率不匹配:发送和接收设备的波特率不一致导致通信失败。信号干扰:电磁干扰可能导致信号失真,影响数据的正确接收。线路故障:物理线路问题,如断线或接触不良,会在波形上表现为不连续或丢失的信号。结论:

通过使用示波器捕获和分析UART波形,工程师可以深入理解串行通信的工作原理,并有效排查通信问题。精确设置波特率并确保发送与接收设备之间的一致性,对于实现稳定可靠的UART通信至关重要。

感谢:本次文章中使用的是麦科信MHO3-5004示波器,用起来很方便,做UART串口分析的功能很方便返回搜狐,查看更多


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