經常遇到初學者，對單片機串行通訊出了問題不知道如何辦的情況。其實最有效的調試方法是用示波器觀察收發數據的波形。通過觀察波形可以確定以下情況：
- 是否有數據接收或發送
- 數據是否正確
- 波特率是否正確
一、串行數據的格式
異步串行數據的一般格式是：起始位+數據位+停止位，其中起始位1 位，數據位可以是5、6、7、8位，停止位可以是1、1.5、2位。
起始位是一個值為0的位，所以對於正邏輯的TTL電平，起始位是一位時間的低電平；停止位是值為1的位，所以對於正邏輯的TTL電平，停止位是高電平。線路路空閑或者數據傳輸結束，對於正邏輯的TTL電平，線路總是1。對於負邏輯(如RS-232電平)則相反。
例如，對於16進制數據55aaH，當采用8位數據位、1位停止位傳輸時，它在信號線上的波形如圖1(TTL電平)和圖2(RS-232電平)所示。 （先傳第一個字節55，再傳第二個字節aa，每個字節都是從低位向高位逐位傳輸）
圖1 TTL電平的串行數據幀格式(55aah)
圖2 RS-232電平的串行數據幀格式(55aah)
二、根據波形圖計算波特率
如圖3是圖1在示波器中的顯示示意，其中灰色線是示波器的時間分度線，此時假設是200us/格。
圖3 波特率計算示意圖
可以看了，第一個字節的10位(1位起始位，8位數據位和1位停止位)共占約1.05ms，這樣可計算出其波特率約為：
10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s
如果上圖中的時間軸是100us/格，同樣可以計算出波特率應是19200bit/s。
當通訊不正常，又能觀察到波形時，就可根據上述方法，從波形圖計算一下波特率是否正確。
三、根據波形圖判斷RS-485收發數據的正確與否
RS-485是一種半雙工的串行通訊方式（RS-422為全雙工），485電平芯片所以要正確接收和發送數據，必需保證控制信號和數據的同步，否則要么發送數據丟失，要么接收數據可能丟失。RS-485發送數據時的正確時序如圖4所示。
圖4 RS-485的正確發送數據時序
在圖4中，發送控制信號的寬度基本與數據信號的寬度一致，所以能保證發送數據的正確和發送后及時轉為接收。
圖5 和圖6 分別是控制信號太短和控制信號太長的情況。
圖5 RS-485控制信號太短時的時序
圖6 RS-485控制信號太長時的時序
在圖5中，由於控制信號關閉過早，則第二個字節的后兩位將發送錯誤；在圖6中，由於控制信號關閉過遲，使485芯片在發送數據后，不能及時轉到接收狀態，此時總線若有數據過來，則本單元將不能正確接收。
總結：只要掌握上述波形分析方法，任何異步串行數據的接收和發送問題，基本都可以得到解決。