串行通信是计算机通信方式之一，主要起到主机与外设以及主机之间的数据传输作用。以下是对串行通信的详细解释：

一、定义与特点

• 定义：串行通信是指通信双方按位进行，遵守时序的一种通信方式。在串行通信中，数据是按位依次传输的，每位数据占据固定的时间长度。

• 特点：

• 传输线少：串行通信通常只需要少数几条通信线路就可以完成系统间交换信息。

• 成本低：由于传输线少，所以串行通信的成本相对较低。

• 适用性广：串行通信适用于近距离的人-机交换、实时监控等系统通信工作，同时借助于现有的电话网也能实现远距离传输。

二、工作原理

• 数据格式：在串行通信中，每个数据字节通常包含起始位、数据位、可选的校验位以及停止位。起始位表示数据字节的开始，数据位是数据字节的有效位，校验位用于检验数据传输错误，停止位表示数据字节的结束。

• 同步方式：串行通信可以分为同步通信和异步通信两种。同步通信需要发送端和接收端有共同的时钟信号，而异步通信则通过起始位和停止位来实现数据同步。

• 数据传输：在异步通信中，发送端在发送数据字节前会先发送一个起始位，然后发送数据字节的每个Bit，最后发送一个或多个停止位。接收端通过检测起始位的状态转变来同步接收数据。

三、应用领域

• 系统间通信：串行通信多用于系统间通信（多主控制系统）、设备间（主控设备与附属设备）、器件间（主控CPU与功能芯片）之间数据的串行传送。

• 计算机与外部设备：串口通信作为一种异步串行通信方式，被广泛地应用在计算机与外部设备之间的数据交互上，如打印机、扫描仪、RFID读写器、条码扫描枪等设备。

• 工业自动化：串口通信在工业自动化中非常重要，用于控制和监控机器和生产线，连接各种传感器、执行器和控制器，以实现高效的生产过程控制。

• 其他领域：串行通信还应用于消费电子产品、计算机网络（较早的计算机网络中用于连接调制解调器）、科研设备（如示波器、频谱分析器等）、汽车电子（如故障检测和分析系统）等领域。

四、常见接口标准

• RS-232：用于计算机与外部设备通信的标准串口协议，传输距离短，使用±3到±15V表示逻辑信号。

• RS-422：差分信号接口，抗干扰性强，适合长距离通信，需要线driver和line receiver进行转换。

• RS-485：在RS-422基础上增加了多点通信功能，支持多设备连接，可以实现一主多从的通信结构。

• USB：通用串行总线，可以实现高速串口通信，USB转串口芯片广泛应用于各种外部设备的连接。

综上所述，串行通信是一种简单、经济、实用的数据传输方式，在多个领域得到了广泛的应用和发展。