串口115200波特率一秒传输几个字节数据

计算串口115200波特率下的数据传输速率需要考虑数据帧格式。以下是详细计算过程：

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我们计算串口传输速率时需要考虑以下因素：

1. 波特率（Baud Rate）：115200 表示每秒钟传输的符号数（symbols per second）。

2. 串口数据帧的构成：包括起始位、数据位、校验位和停止位。

一个典型的串口数据帧（以最常见的配置为例）：

• 1个起始位（低电平）

• 8个数据位（一个字节）

• 1个校验位（可选，这里假设有）

• 1个停止位（高电平）

所以一帧的总位数 = 1（起始位） + 8（数据位） + 1（校验位） + 1（停止位） = 11位。

那么，每秒钟传输的位数是115200位，所以每秒钟传输的帧数（即字节数）为：

字节数 = 总位数 / 每帧的位数 = 115200 / 11

计算：115200 ÷ 11 ≈ 10472.727… 字节/秒

如果没有校验位，则每帧为10位（1起始位+8数据位+1停止位），则：

字节数 = 115200 / 10 = 11520 字节/秒

因此，具体传输多少个字节取决于串口配置。

常见的配置有：

8N1：8个数据位，无校验位，1个停止位（共10位）

8E1：8个数据位，偶校验，1个停止位（共11位）

8O1：8个数据位，奇校验，1个停止位（共11位）

8N2：8个数据位，无校验位，2个停止位（共11位）

所以，在计算之前，需要知道具体的配置。

但是，最常用的是8N1（无校验，1停止位），即10位传输一字节。

因此，在8N1配置下，115200波特率对应的字节传输速率为：

115200 / 10 = 11520 字节/秒。

如果配置为8E1（偶校验，1停止位），则为：

115200 / 11 ≈ 10472.73 字节/秒。

结论：在8N1配置下，115200波特率每秒传输11520字节。

一、串口数据帧结构

一个完整的串口数据帧包含：

1. 1个起始位（逻辑0）
2. 5-9个数据位（通常为8位）
3. 0/1个校验位（奇/偶/无校验）
4. 1-2个停止位（通常为1位）

最常见配置（8N1）：

起始位	数据位（8）	校验位（无）	停止位（1）	总计
1位	8位	0位	1位	10位

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二、115200波特率下的字节传输速率计算

1. 理论最大速率（无校验位，1停止位）

\text{字节/秒} = \frac{\text{波特率}}{\text{每帧总位数}} = \frac{115200}{1(\text{起始}) + 8(\text{数据}) + 1(\text{停止})} = \frac{115200}{10} = 11520 \text{ B/s}

2. 实际有效速率

• 扣除协议开销（帧间隔、缓冲时间等）：

  \text{实际速率} ≈ \text{理论速率} \times 85\% = 11520 \times 0.85 ≈ 9792 \text{ B/s}
  

• 约等于 9.56 KB/s（1KB=1024B）

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三、不同配置下的速率对比

配置格式	每帧位数	理论速率（B/s）	实际可用速率（B/s）
8N1	10位	11,520	9,792
8E1	11位	10,473	8,900
7N1	9位	12,800	10,880
8N2	11位	10,473	8,900

注：N=无校验，E=偶校验，O=奇校验

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四、传输时间计算示例

传输1KB数据（1024字节）：

\text{时间} = \frac{1024 \text{ 字节}}{9792 \text{ B/s}} ≈ 0.1045 \text{ 秒}

传输时间表：

数据量	时间（8N1配置）
1KB	0.104秒
10KB	1.045秒
100KB	10.45秒

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五、实际应用注意事项

1. 硬件限制：
   • 串口控制器FIFO缓冲区大小（通常16-128字节）
   • 中断响应延迟（通常10-100μs）
2. 软件开销：
   • 操作系统调度延迟（RTOS约1-10μs，Linux桌面系统可能达ms级）
3. 误码影响：
   • 115200波特率在50cm导线内可靠传输
   • 长距离需降波特率（如9600）

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六、性能优化建议

1. 增大数据包：

   // 示例：合并小数据包
   uint8_t buf[64]; // 替代单字节发送
   send_packet(buf, sizeof(buf));
   

2. 启用DMA传输（减少CPU占用）：

   // STM32 HAL示例
   HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, data, size);
   

3. 使用硬件流控（RTS/CTS）：
   • 避免缓冲区溢出导致数据丢失

实测工具：
使用示波器测量起始位到停止位时间：

\text{位时间} = \frac{1}{115200} ≈ 8.68 \mu s

完整帧时间（8N1）：10 × 8.68μs = 86.8μs

掌握这些计算方法和优化技巧，可确保串口通信既高效又可靠。