分析波形信号解决开发板串口连PC后无输出或输出乱码的问题

几乎所有的开发板都会支持串口输出调试，但不是每次我们都有那么好运能直接看到串口输出。我自己也遇到过几次串口无输出或输出乱码的问题，这里总结一下。

1.无输出：一般可能是管脚接错了，把接收脚和发射脚掉转有可能会解决问题；另外一个可能是串口的校验位和流控制设置有误。如果确定不是接错也不是设置问题，则可能需要查设计图并检测输出波形。

2.输出乱码：很大可能是波特率设置错了；另外有可能是输出电压不够，因为开发板输出的串口信号电压一般比较低，如果开发板本身没有增强输出模块，则需要自己接一块增压的小板了。

如果问题仍未解决，则需要用信号分析仪器对输出脚的输出波形进行分析了。以我手上这个开发板为例，串口输出是57600bps，8位数据，1位停止位，无校验流控。系统启动通过定时扫描输出调试信息，例如我在等待用户按键时输出了“..huz_5WaitKey..”的信息，通过串口终端可看到以下内容：

把信号分析仪的输入线接到串口的输出管脚，可看到波形输出，拍照并分析如下：

如图经分析可知，串口空闲状态是高电平（看资料介绍理论上在单片机TTL端才是高电平，在电脑RS232端应该是低电平，应该是我当时为了方便分析而把输入信号的正负极掉换了），有数据时会先发一个低电平的起始位，然后是8位数据，最后是一个高电平的停止位，如此循环输出。

其中8位数据是低位在前高位在后，要反过来看才是真正的数据。例如第一个数据帧，收到数据是01110100，反过来是00101110，即46（0x2E），为点号“.”的ASCII码。上图显示数据为

01110100 01110100 00010110 10101110 01011110 11111010

反转过来就是

00101110 00101110 01101000 01110101 01111010 01011111

即：

2E 2E 68 75 7A 5F

译成明文就是：

..huz_

显然是符合我们预期的输出开头的。

另外，图中纵向一格电压为5V，可大概量知输出波形的电压范围为正负5.1V（RS232规定信号电压好像是3V到15V）。横向一格为100us，六帧数据共用时约10.5格即10.5*100us=1050us，每帧数据为10位（8位加起始和停止位），故每一位的所用的时间为1050us/6帧/10位每帧=17.5us，换算成波特率就是1b/17.5us=1b/0.0000175s=571423bps，跟约定的57600比较，误差约为0.79%属于正常范围（一般误差在3%以内是可以接受的）。

由此可见，通过波形分析，我们完全能判断输出的信号是否正常，电压是否足够，波特率是否在允许范围内，输出信息是否正确，对诊断串口故障非常有帮助。