通信教程06_波特率、比特率、通信速度的区别

本教程由作者strongerHuang于2019年12月原创发布。

标签：串口、 速率、 通信

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1写在前面

I2C通信速度100KHz是什么意思？

SPI数据传输速率最大150Mbps是什么意思？

串口9600bps每秒传输9600字节数据吗？

不少参加工作，甚至工作两三年的工程师，都没有搞明白波特率、比特率、通信速度这些概念。

今天结合一些串口、I2C等常见通信接口给大家讲讲通信领域的这些概念以及区别。

2概念

比特率：是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，每秒传送数据就越多。

波特率：表示每秒钟传送码元符号的个数，是衡量数据传送速率的指标。

在信息传输通道中，携带数据信息的信号单元叫码元，每秒钟通过信道传输的码元数称为码元传输速率，简称波特率。波特率是传输通道频宽的指标。

传输速率：传输速率是一种泛指，指的是数据从一点向另一点传输的速率。包含上面的比特率、波特率等。

通信速度：通信速度和传速速度同样也是一种泛指。比如I2C通信速度100KHz，SPI最大通信速度支持150Mbps。

3比特率和波特率区别

很多人一直没明白比特率和波特率的区别，这里重点讲述一下。

1.比特率

比特（bit）相信大家都知道，1字节（Byte）等于8比特（bit）。自然，比特率就是每秒钟传送的比特数。

2.波特率

在电子通信领域，波特（Baud）即调制速率，指的是有效数据信号调制载波的速率，即单位时间内载波调制状态变化的次数。它是对符号传输速率的一种度量，1波特即指每秒传输1个符号，而通过不同的调制方式，可以在一个码元符号上负载多个bit位信息。

和比特率类似，你只需要把波特率中的“波特”（也就是码元符号）理解为一个传输单元即可。

3.波特率与比特率的关系

比特率=波特率x单个调制状态对应的二进制位数。

1 Baud = log2M (bit/s)

其中M是信号的编码级数。

也可以写成：Rbit = Rbaud log2M

（Rbit：比特率；Rbaud：波特率）

可以得出：两相调制(单个调制状态对应1个二进制位)的比特率等于波特率；四相调制(单个调制状态对应2个二进制位)的比特率为波特率的两倍；八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)的比特率为波特率的三倍；依次类推。

4实例说明

1.串口9600波特率

串口传输速率为9600bps，每秒可传输多少字节？

起始位：1

数据位：8

停止位：1

校验位：0

传输1字节数据，需要传输10bit，因此：

9600 ÷ 10 = 960Byte

即（常规）串口9600波特率每秒传输960字节。

2.I2C通信速度100KHz

I2C通信速度100KHz是什么意思？

I2C属于同步通信，有一根时钟线（SCL），我们说的100KHz一般指的就是这个时钟线的频率。

提示：

这里I2C 100KHz表示通信速度，串口波特率9600也是表示通信速度，只是表现方式不同而已。

3.SPI通信速率150Mbps

SPI数据传输速率最大150Mbps是什么意思？

通信速度，或者通信速率的表现方式有很多种，这里SPI的150Mbps和串口9600bps有所不同，因为传输格式有差异。

这里SPI和上面I2C的类似，指的是时钟。

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