数据通信基础概念

按照数据通行方式分类：串行通信、并行通信
按照数据传输方向分类：单工通信、半双工通信、全双工通信
按照数据同步方式分类：同步通信、异步通信

[!note]- 同步通信
要求收发双方使用同一个时钟信号实现同步，数据以帧为单位连续传输，帧内无间隔或仅有固定间隔。其优点是传输速率高、数据格式紧凑、传输效率高；但对时钟同步精度要求极高，时钟偏差易导致数据传输错误，适用于以太网、SPI、I2C、光纤通信、SDH/SONET光传输网络等大批量连续数据传输场景。

[!note]- 异步通信
无需收发双方统一时钟，数据以字符为单位传输，每个字符前添加起始位、后添加停止位，通过这两个标识实现字符级同步。该方式的优点是无需额外时钟线、硬件结构简单、容错性强；缺点是起始位和停止位会占用10%-20%的带宽，额外开销大，传输速率较低，常见于UART串口通信、键盘与主机通信、鼠标与主机通信等间歇性、小批量数据传输场景。

UART

[!tip]+
异步通信
RX-TX
发射端和接收端各自都是独立时钟，通过波特率保持同步

波特率
每秒传输的码元个数，单位是Baud（波特）
常见波特率：9600（基础）、19200、38400、57600、115200、230400/460800

匹配原则：通信双方（如电脑与单片机、设备 A 与设备 B）的波特率必须完全一致，否则会出现 “乱码” 或通信失败。
速率与稳定性的权衡：波特率越高，传输速度越快，但抗干扰能力越弱、允许的传输距离越短；反之，低波特率（如 9600）可支持更长距离（如无屏蔽线 50 米内），误码率极低。
非 “越高越好”：需根据实际需求选择 —— 如仅传输少量控制指令（如 “打开 LED”），9600 足够；若传输实时视频流（精简后），则需 115200 及以上。