通信教程 | 波特率、比特率、通信速度的區(qū)別

1、寫在前面

I²C通信速度100KHz是什么意思？

SPI數(shù)據(jù)傳輸速率最大150Mbps是什么意思？

串口9600bps每秒傳輸9600字節(jié)數(shù)據(jù)嗎？

不少參加工作，甚至工作兩三年的工程師，都沒有搞明白波特率、比特率、通信速度這些概念。

今天結(jié)合一些UART、I²C等常見通信接口給大家講講通信領(lǐng)域的這些概念以及區(qū)別。

2、概念

比特率：是指每秒傳送的比特(bit)數(shù)。單位為 bps(Bit Per Second)，比特率越高，每秒傳送數(shù)據(jù)就越多。

波特率：表示每秒鐘傳送碼元符號(hào)的個(gè)數(shù)，是衡量數(shù)據(jù)傳送速率的指標(biāo)。

在信息傳輸通道中，攜帶數(shù)據(jù)信息的信號(hào)單元叫碼元，每秒鐘通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)稱為碼元傳輸速率，簡(jiǎn)稱波特率。波特率是傳輸通道頻寬的指標(biāo)。

傳輸速率：傳輸速率是一種泛指，指的是數(shù)據(jù)從一點(diǎn)向另一點(diǎn)傳輸?shù)乃俾?。包含上面的比特率、波特率等?/p>

通信速度：通信速度和傳速速度同樣也是一種泛指。比如I²C通信速度100KHz，SPI最大通信速度支持150Mbps。

3、比特率和波特率區(qū)別

很多人一直沒明白比特率和波特率的區(qū)別，這里重點(diǎn)講述一下。

1.比特率

比特（bit）相信大家都知道，1字節(jié)（Byte）等于8比特（bit）。自然，比特率就是每秒鐘傳送的比特?cái)?shù)。

2.波特率

在電子通信領(lǐng)域，波特（Baud）即調(diào)制速率，指的是有效數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制載波的速率，即單位時(shí)間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)變化的次數(shù)。它是對(duì)符號(hào)傳輸速率的一種度量，1波特即指每秒傳輸1個(gè)符號(hào)，而通過不同的調(diào)制方式，可以在一個(gè)碼元符號(hào)上負(fù)載多個(gè)bit位信息。

和比特率類似，你只需要把波特率中的“波特”（也就是碼元符號(hào)）理解為一個(gè)傳輸單元即可。

3.波特率與比特率的關(guān)系

比特率=波特率x單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。

1 Baud = log2M (bit/s)

其中M是信號(hào)的編碼級(jí)數(shù)。

也可以寫成：Rbit = Rbaud log2M

（Rbit：比特率；Rbaud：波特率）

可以得出：兩相調(diào)制(單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)1個(gè)二進(jìn)制位)的比特率等于波特率；四相調(diào)制(單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)2個(gè)二進(jìn)制位)的比特率為波特率的兩倍；八相調(diào)制(單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)3個(gè)二進(jìn)制位)的比特率為波特率的三倍；依次類推。

4、實(shí)例說明

1.串口9600波特率

串口傳輸速率為9600bps，每秒可傳輸多少字節(jié)？

起始位：1

數(shù)據(jù)位：8

停止位：1

校驗(yàn)位：0

傳輸1字節(jié)數(shù)據(jù)，需要傳輸10bit，因此：9600 ÷ 10 = 960Byte

即（常規(guī)）串口9600波特率每秒傳輸960字節(jié)。

2.I²C通信速度100KHz

I²C通信速度100KHz是什么意思？

I²C屬于同步通信，有一根時(shí)鐘線（SCL），我們說的100KHz一般指的就是這個(gè)時(shí)鐘線的頻率。

提示：

這里I²C 100KHz表示通信速度，串口波特率9600也是表示通信速度，只是表現(xiàn)方式不同而已。

3.SPI通信速率150Mbps

SPI數(shù)據(jù)傳輸速率最大150Mbps是什么意思？

通信速度，或者通信速率的表現(xiàn)方式有很多種，這里SPI的150Mbps和串口9600bps有所不同，因?yàn)閭鬏敻袷接胁町悺?/p>

這里SPI和上面I²C的類似，指的是時(shí)鐘。