Baud rate and bit rate

讨论波特率与比特率的异同点

背景与目的

• 项目中, 自测串口打包逻辑, 需要对串口的比特与实际传输时间有对应关系
• 但是在使用串口调试助手时, 发现参数内容为波特率, 因此产生疑问:
  1. 波特率如何定义
  2. 串口的比特率与之有何关联

波特率(B)

别称: 码元速率, 传码率, 符号率

含义: 每秒传送码元的数目(Baud)

通信中的概念

• 波特率的转换, 就是载波状态的变化速率, 波特率越高, 响应的传输速率越高, 频谱成分越高, 占用的带宽越宽
• 系统在使用时间域的波形表示波特率时, 需给出波特率时说明码元的进制及系统的位置
• 因为波特率中不包含进制信息, 而系统中不同的位置可能采用不同的进制

码元: 承载信息量的基本信号单位, 一个码元就是一个脉冲信号

码元进制: 8进制码元可携带log2^(8)=3个bit

比特率(bit/s)

含义: 传信率的度量, 单位时间内传输的二进制代码的有效位

带宽单位为bps, bit/s

波特与比特的关系

比特率 = 波特率 * 单个调制状态对应的二进制位数

比特率 = 波特率 * log2(码元进制)

串口的波特率

• 串口为2进制码元类型, 每次调制的二进制位数为1, 即一个脉冲(码元)包含1bit信息

• 计算2400, 8, N, 1的每秒传输字节数:

  1. 2400/10 = 240帧

  2. 240*8 = 1920bit = 240Byte

  3. 1Bit所需时间为1s/2400 = 0.42ms/bit

  4. 传**240帧(240Byte)**数据,需要240 * 10 * 0.42 = 1008ms

最后

1. 串口参数中的波特率等于比特率, 串口只是特例, 是由于串口的调制方式为” 单个调制状态对应的二进制位数为1