一、 异步通信
异步通信是我们最常采用的通信方式，我们后面的例子都是采用的异步通信方式。异步通信采用固定的通信格式，数据以相同的帧格式传送。如图所示，每一帧由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
二、 同步通信
同步通信时，通信双方共享一个时钟，这是同步通信区分于异步通信的最显着的特点。在异步通信中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，以致占用了时间。所以在数据块传送时，为提高通信速度，常去掉这些标志，而采用同步通信。同步通信中，数据开始传送前用同步字符来指示（常约定1～2个），并由时钟来实现发送端和接收端的同步，即检测到规定的同步字符后，下面就连续按顺序传送数据，直到一块数据传送完毕。同步传送时，字符之间没有间隙，也不要起始位和停止位，仅在数据开始时用同步字符SYNC来指示，其数据格式见图。
三、串口（串行接口）
概念：串行接口 (英文：Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送，一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。
特点：串行通讯的特点是：数据位的传送，按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成；成本低但传送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。
优点：通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，可以直接利用电话线作为传输线，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。
分类：串口分为同步串行接口和异步串行接口
异步串口（USART）和同步串口（UART）
同步串行接口（英文：Synchronous Serial Interface，SSI），即通信双方共享一个时钟，是一种常用的工业用通信接口。
异步串行接口（英文：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter， UART），通信双方通过使用相同的波特率来实现同步，采用固定的通信格式，数据以相同的帧格式进行传送，这里我们主要讨论异步串行接口。
很显然，异步串口是目前的主流。
四、异步串口（以下统称串口）
串口有TTL和RS232两种电平，它们的具体区别是：
电平 | TTL | RS232 |
输出低电平 | Lo <= 0.8V | +3V <= Lo <= +15V |
输出高电平 | Ho >= 2.4V | -15V <= Ho <= -3V |
输入低电平 | Li <= 1.2V | +3V <= Li <= +15V |
输入高电平 | Hi >= 2.0V | -15V <= Hi <= -3V |
五、重要参数
1、波特率
串口通信最重要的是波特率，它实现了通信双方的时序同步。
波特（Baud）即调制速率，指的是有效数据讯号调制载波的速率，即单位时间内载波调制状态变化的次数。
波特率表示每秒钟传送的码元符号的个数，它是对符号传输速率的一种度量，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示，1波特即指每秒传输1个符号。常用的波特率为：115200 、9600。
波特率是指数据传送时，每秒传送数据二进制代码的位数，它的单位是位/秒（b/s）。1波特就是一位每秒。假设数据传送速率是每秒120字符，而每个字符格式包括10个代码位（1个起始位、一个终止位、8个数据位），这时传送的波特率为：
10× 120 = 1200b/s
位传送时间宽度Td＝波特率的倒数，则上式中的Td＝1/1200s＝0.883ms。
在异步串行通信中，接收设备和发送设备保持相同的传送波特率，并以每个字符数据的起始位与发送设备保持同步。起始位。数据位。奇偶位和停止位的约定，在同一次传送过程中必须保持一致，这样才能成功的传送数据。
2、报文格式
串口的报文数据由：
起始位（1bit）+ 数据位（5~8bit）+ 奇偶校验位（1bit）+ 停止位（1~1.5bit）
2.1、起始位
在发送有效数据前，无需配置，会自动产生1bit 逻辑“0”的低电平的起始位,表示串口数据传输开始，之后开始发送有效数据。
2.2、数据位
数据位，决定了通信过程中传输的有效数据位数，数据位通常有5、6、7 、8 bit，需要根据需要进行相应的配置，这里我选择8位字长。还需要注意的是有效数据在报文中的存放顺序是以LSB还是以MSB进行存放，这里我的是LSB，
2.3、奇偶校验位
奇偶校验位，因为在通信过程中易受到外部干扰而导致数据出现偏差，所以在有效数据之后增加了校验位来解决这个问题，校验方式需要配置，校验方式有奇校验、偶校验、0校验和1校验：
0校验和1校验过于简陋，不建议使用，这里我选择不使用奇偶校验。
2.4、停止位
停止位，停止位是一帧数据结束的标志，可以是1bit、1.5bit或者2bit逻辑“1” 高电平，需要根据自己需求配置，每一个设备都有自己的时钟，在传输过程中可能出现了小小的不同步，停止位不仅仅表示传输的结束，并且提供了校正时钟同步的机会。一般选择1bit停止位。
2.5、空闲位
空闲位不算是串口报文内的数据, 它是发送完一组报文后，总线会自动将电平拉高，产生1bit 逻辑“1”的空闲位
六、波形
以下串口配置选择了：8bit 的数据位，无奇偶校验位，1bit 的停止位
首先是1bit 的起始位，则报文为：0；
发送1， 8bit有效数据即为：0000 0001 又因为是小端字节序（ 英文：little endian）所以在报文中的实际存储为：1000 0000，则此时报文为：0 1000 0000 ；
没有使用奇偶校验，不使用奇偶校验位，此时报文没有变化为：0 1000 0000；
使用1bit的停止位，则完整数据报文为：0 1000 0000 1 ；
发送完成后，自动产生1bit的空闲位，具体见下图：
2.2 发送65报文
首先是1bit 的起始位，则报文为：0；
发送65，8bit数据即为：0100 0001， 又因为是小端字节序，所以实际储存为：1000 0010， 则此时报文为：0 1000 0010;
没有使用奇偶校验，则不使用奇偶校验位，原报文不做变化，此时报文为：0 1000 0010；
使用1bit的停止位，则完整的数据报文为：0 1000 0010 1
发送完成后，自动产生1bit的空闲位，详情见下图：
五、总结
电路形式很简单，如下
（1）三根通信线：TX、RX、GND
串口线最少需要两根(GND和信号线)，可以实现单工通信；也可以使用3根通信线(TX、RX、GND)，来实现全双工通信。
一般开发板都会引出SOC上串口引脚直接输出的TTL电平的接口，用的是插针式插座，每个串口引出的都有3根通信线(TX、RX、GND)，可以用这些插座直接连接外部的TTL电平的串口设备。
（2）收发双方事先规定好通信参数（波特率、数据位、奇偶校验位、停止位等）
串口通信属于基层基本性的通信规约，它自己本身不会去协商通信参数，需要通信前通信双方事先约定好通信参数（一般4个最重要的）
串口通信的任何一个关键参数设置错误，都会导致通信失败。譬如波特率调错了，发送方发送没问题，接收方也能接收，但是接收到全是乱码···
