串行通信是計(jì)算機(jī)通信方式之一，主要起到主機(jī)與外設(shè)以及主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸作用。以下是對(duì)串行通信的詳細(xì)解釋：

一、定義與特點(diǎn)

• 定義：串行通信是指通信雙方按位進(jìn)行，遵守時(shí)序的一種通信方式。在串行通信中，數(shù)據(jù)是按位依次傳輸?shù)?，每位?shù)據(jù)占據(jù)固定的時(shí)間長度。

• 特點(diǎn)：

• 傳輸線少：串行通信通常只需要少數(shù)幾條通信線路就可以完成系統(tǒng)間交換信息。

• 成本低：由于傳輸線少，所以串行通信的成本相對(duì)較低。

• 適用性廣：串行通信適用于近距離的人-機(jī)交換、實(shí)時(shí)監(jiān)控等系統(tǒng)通信工作，同時(shí)借助于現(xiàn)有的電話網(wǎng)也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。

二、工作原理

• 數(shù)據(jù)格式：在串行通信中，每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)通常包含起始位、數(shù)據(jù)位、可選的校驗(yàn)位以及停止位。起始位表示數(shù)據(jù)字節(jié)的開始，數(shù)據(jù)位是數(shù)據(jù)字節(jié)的有效位，校驗(yàn)位用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，停止位表示數(shù)據(jù)字節(jié)的結(jié)束。

• 同步方式：串行通信可以分為同步通信和異步通信兩種。同步通信需要發(fā)送端和接收端有共同的時(shí)鐘信號(hào)，而異步通信則通過起始位和停止位來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。

• 數(shù)據(jù)傳輸：在異步通信中，發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)前會(huì)先發(fā)送一個(gè)起始位，然后發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)的每個(gè)Bit，最后發(fā)送一個(gè)或多個(gè)停止位。接收端通過檢測起始位的狀態(tài)轉(zhuǎn)變來同步接收數(shù)據(jù)。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• 系統(tǒng)間通信：串行通信多用于系統(tǒng)間通信（多主控制系統(tǒng)）、設(shè)備間（主控設(shè)備與附屬設(shè)備）、器件間（主控CPU與功能芯片）之間數(shù)據(jù)的串行傳送。

• 計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備：串口通信作為一種異步串行通信方式，被廣泛地應(yīng)用在計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互上，如打印機(jī)、掃描儀、RFID讀寫器、條碼掃描槍等設(shè)備。

• 工業(yè)自動(dòng)化：串口通信在工業(yè)自動(dòng)化中非常重要，用于控制和監(jiān)控機(jī)器和生產(chǎn)線，連接各種傳感器、執(zhí)行器和控制器，以實(shí)現(xiàn)高效的生產(chǎn)過程控制。

• 其他領(lǐng)域：串行通信還應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（較早的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于連接調(diào)制解調(diào)器）、科研設(shè)備（如示波器、頻譜分析器等）、汽車電子（如故障檢測和分析系統(tǒng)）等領(lǐng)域。

四、常見接口標(biāo)準(zhǔn)

• RS-232：用于計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備通信的標(biāo)準(zhǔn)串口協(xié)議，傳輸距離短，使用±3到±15V表示邏輯信號(hào)。

• RS-422：差分信號(hào)接口，抗干擾性強(qiáng)，適合長距離通信，需要線driver和line receiver進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

• RS-485：在RS-422基礎(chǔ)上增加了多點(diǎn)通信功能，支持多設(shè)備連接，可以實(shí)現(xiàn)一主多從的通信結(jié)構(gòu)。

• USB：通用串行總線，可以實(shí)現(xiàn)高速串口通信，USB轉(zhuǎn)串口芯片廣泛應(yīng)用于各種外部設(shè)備的連接。

綜上所述，串行通信是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的數(shù)據(jù)傳輸方式，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。