Каждый, кто сталкивался с Интернетом вещей, часто слышал это слово - скорость передачи данных. Для инженеров оно должно быть очень знакомо, но для студентов, которые только начинают разбираться в Интернете вещей, оно относительно незнакомо. Давайте проясним эту путаницу и расскажем, что это такое.
Что такое определение бод
Это скорость последовательного обмена данными, то есть количество двоичных битов, передаваемых в секунду при последовательном обмене данными. Например, в секунду может быть передано 9600 двоичных битов (время, необходимое для передачи одного двоичного бита, составляет 1/9600 секунды, то есть 104us), а скорость передачи данных равна 9600.
Сайт скорость передачи данных последовательного порта не может быть установлена произвольно, но должна быть выбрана из некоторых значений. Обычно скорость передачи данных составляет 9600 или 115200 (микроконтроллеры низкого класса, такие как 51, обычно используют 9600, микроконтроллеры высокого класса и встроенные CoC обычно используют 115200).
Почему его нельзя задать произвольно? В основном потому, что:
Во-первых, для успешного обмена данными обе стороны должны заранее установить одинаковую скорость передачи данных. Если отправитель и получатель будут общаться на разных скоростях, они вообще не получат сообщение. Поэтому лучше всего использовать скорость передачи данных, которая известна всем. Не стесняйтесь указывать ее.
Второе: После длительного периода развития общепринятая скорость передачи данных достигла консенсуса. Обычно используются скорости 9600 или 115200.
Смысл
Представляет собой количество символов, передаваемых в секунду, и является показателем скорости передачи данных. Выражается количеством изменений состояния модуляции несущей в единицу времени.
В канале передачи информации единица сигнала, несущая информацию о данных, называется символом, а количество символов, передаваемых по каналу в секунду, - скоростью передачи символа, или сокращенно скоростью передачи в бодах. Она является показателем пропускной способности канала передачи.
Происхождение
Единица измерения скорости передачи данных в бодах (bandrate) названа по фамилии французского инженера электросвязи Эмиля Бодо (1845-1903), одного из пионеров цифровой связи и первооткрывателя телекса и Бодо. Изобретатель телеграфа. 1874. Француз Эмиль Бодо изобрел эпохальный телексный код Бодо, который использовал кодирование равной длины, заложив основу для автоматического машинного кодирования.
В телексах того времени использовалась технология мультиплексирования, то есть для передачи одного сообщения использовалось несколько проводов. Кодировщик использует пять клавиш, похожих на клавиши фортепиано. Расчет скорости передачи основывался на количестве сигналов изменений в секунду, что впоследствии стало известно как скорость передачи данных в бодах. Система Бодо достигла скорости передачи данных около 30 бод, что эквивалентно примерно 30 словам в минуту - поразительная скорость для своего времени.
Основные соображения по конфигурации
Требования к точности часов
При последовательной передаче данных точность синхронизации напрямую влияет на качество передачи. Рекомендуется поддерживать погрешность скорости передачи в пределах ±2%, в идеале лучше ±1%. При использовании 16-кратной передискретизации даже незначительные погрешности источника синхронизации усиливаются, что делает стабильность синхронизации особенно важной. Высокоточные осцилляторы (например, ±50ppm) могут значительно повысить надежность связи.
Генерация нестандартной скорости передачи данных
Для специальных скоростей, таких как 250000 бит/с, традиционные целочисленные делители часто оказываются недостаточными. Современные микроконтроллеры решают эту проблему:
1. Дробные генераторы скорости передачи данных, позволяющие более тонко настраивать делитель
2. Технология циклов с фазовой автоподстройкой (PLL) для генерации высокоточных часов
3. Функции автоматической калибровки для компенсации отклонений часов
Методы отладки
1. Проверьте фактическую скорость передачи данных, измерив ширину стартового бита с помощью осциллографа
2. Контролируйте потенциальный дрейф в приемнике, вызванный помехами в линии.
3. Конструкция с запасом по времени 10-20% для надежной работы в жестких условиях
4. Проведение длительных испытаний на стабильность, особенно для промышленных применений
Понимание этих ключевых характеристик скорости передачи данных очень важно для проектирования коммуникационной системы IoT. В реальных проектах рекомендуется определять оптимальную конфигурацию скорости передачи данных путем тщательного тестирования, чтобы найти оптимальный баланс между скоростью передачи данных и стабильностью системы.