《波特率和比特率的区别解析》（建议收藏！！！）

概念

一、比特率（Bit Rate）

定义：

比特率是指单位时间内传输的二进制位数，单位是比特每秒（bps，bit per second）。它表示数据传输的实际速率，反映了数字信号的信息量传输速度。例如，在一个数字通信系统中，如果比特率是 1000 bps，这意味着每秒可以传输 1000 个二进制位。

计算数据字节方式：

因为 1 字节（Byte） = 8 位（bit），如果已知比特率为Rb（bps）和传输时间（秒），那么传输的总比特数Nb=Rb*t。要计算传输的字节数Nb，则Nb=(Rb*t)/8。例如，比特率为 8000 bps，传输时间为 10 秒，那么传输的总比特数Nb=8000*10=80000位，传输的字节数字节数Nb=80000/8=10000字节。

二、波特率（Baud Rate）

定义：

波特率是指单位时间内传输的码元个数，单位是波特（Baud）。码元是承载信息量的基本信号单位，在二进制情况下，一个码元可以携带 1 位信息，但在多进制（如四进制、八进制等）情况下，一个码元可以携带多位信息。例如，在二进制通信系统中，波特率和比特率在数值上可能相等；但在四进制通信系统中，如果波特率是 1000 Baud，每个码元携带 2 位信息，那么比特率就是 2000 bps。

计算数据字节方式：

首先要确定每个码元携带的比特数。如果波特率为Rb（Baud），传输时间为t（秒），那么传输的总码元数Nm=Rb*t。传输的总比特数Nb=n*Rb*t，传输的字节数Nb=(n*Rb*t)/8。例如，在一个四进制系统中，波特率为 500 Baud，传输时间为 5 秒，每个码元携带 2 位信息，那么传输的总码元数个Nm=500*5=2500个，传输的总比特数位Nb=2*500*5=5000位，传输的字节数字节，传输的字节数NB=5000/8=625字节。

延伸串口通信有效字节的计算（重要）：

串口通信基础概念 在串口通信中，数据是以字节（Byte）为单位进行传输的。串口通信有一些基本的参数，如波特率、数据位、停止位和奇偶校验位等。 波特率决定了数据传输的速度，即每秒传输的码元个数。数据位定义了每个字节实际包含的数据位数，通常是 7 位或 8 位。停止位用于表示一个字节传输的结束，可能是 1 位、1.5 位或 2 位。奇偶校验位是一种用于检查数据传输正确性的附加位（可选）。 有效数据字节计算步骤 确定数据格式参数：首先要明确串口通信的参数设置。例如，波特率为 9600 Baud，数据位为 8 位，没有奇偶校验位，停止位为 1 位。 考虑传输时间或传输的码元数：如果知道传输时间t（秒），根据波特率可以计算出传输的总码元数Nm=波特率*t。在上述例子中，波特率为 9600 Baud，传输时间为 1 秒时，传输的总码元数Nm=9600*1=9600个码元。 计算字节数：由于数据位为 8 位，停止位为 1 位，每传输个码元就完成一个字节的传输（这里忽略奇偶校验位，因为假设没有奇偶校验）。所以，有效数据字节数NB=9600/9=1066.67字节。不过，在实际情况中，字节数应该是整数，这意味着传输过程可能尚未完成一个完整字节的传输，或者数据在接收端需要按照完整字节进行处理，如舍弃部分不完整的字节。 另一种情况：已知传输的总码元数计算字节数：如果已经知道传输的总码元数，并且知道数据位、停止位和奇偶校验位的设置，也可以计算有效数据字节数。例如，总码元数为 18000 个，数据位为 7 位，停止位为 1 位，没有奇偶校验位。那么每7+1=8个码元组成一个字节，有效数据字节数字节NB=18000/8=2250字节。

关于码元是携带几个比特位：

二进制系统的特点

• 在二进制系统中，码元只有两种状态，通常用 “0” 和 “1” 来表示。
• 从信息的角度理解，一个码元所携带的信息量正好是 1 比特。因为比特是信息量的基本单位，在二进制这种最简单的数字系统中，一个码元就代表一个二进制位，也就是 1 比特。

四进制系统中码元与比特位的关系

• 在四进制系统中，一个码元相当于两个比特位。这是因为比特位只有 0 和 1 两种状态，而四进制有 4 种状态。
• 从信息表示的角度来看，用二进制表示四进制的 4 种状态需要 2 位二进制数。例如，四进制的 4 种状态可以用二进制数表示为：00、01、10、11。

总的来说：就是在二进制系统中一个码元相当于一个比特位，在四进制系统中，一个码元就相当于两个比特位

区别

1. 定义角度的区别
   • 波特率：是指单位时间内传输的码元个数，单位是波特（Baud）。码元是在数字通信中对信号的一种基本度量单位，它是一个时间间隔内的信号波形。例如，在简单的二进制通信系统中，码元可能是高电平和低电平这两种状态；在更复杂的多进制通信系统中，码元可以有多种不同的状态。比如在四进制系统中，码元可能有 4 种不同的电平状态来表示 00、01、10、11。
   • 比特率：是指单位时间内传输的二进制位数，单位是比特每秒（bps）。它着重于信息的实际传输量，也就是数据的 “0” 和 “1” 的个数。比如，当计算机通过网络传输一个文件时，比特率就反映了这个文件的二进制数据传输的快慢。
2. 与信号调制关系的区别
   • 波特率：在数字通信中，当进行信号调制时，波特率主要取决于调制的基本波形变化速度。例如，在 ASK（幅移键控）调制方式中，波特率是由载波信号的幅度变化的频率决定的，它代表了信号的基本符号变化速率。
   • 比特率：比特率与信号调制后的信息携带能力有关。在一些高级的调制方式中，一个码元可以携带多个比特的信息。比如在 QAM（正交幅度调制）方式中，通过调整载波的幅度和相位，可以使一个码元携带多个比特，此时比特率可能是波特率的数倍。
3. 数值关系的区别
   • 在二进制通信系统中，比特率和波特率在数值上通常是相等的。因为一个码元就代表一个二进制位。例如，每秒传输 1000 个二进制位（比特率为 1000 bps），此时如果是二进制通信，码元也是每秒传输 1000 个（波特率为 1000 Baud）。
   • 但在多进制通信系统中，比特率是波特率的倍数。如果是 M 进制通信系统，每个码元携带log2M个比特信息，那么比特率Rb=波特率RB*log2M。例如，在一个八进制通信系统中，波特率为 1000 Baud，每个码元携带log28=3个比特信息，那么比特率就是 3000 bps。

总结

总的来说，波特率和比特率的关系是有些容易混淆的，但是只要是能够搞懂码元和当前所在的系统是几进制系统，那么就会轻松很多，希望大家都能够搞懂这两个容易混淆的概念，还是那句话小小的知识点，在某一天想起的时候，往往会起大大的作用，让我们带着敬畏之心，将那些我们能够搞懂的知识点进行融会贯通吧！！！

最后，诚望诸位不吝赐下一键三连，以资鼓励与襄助，使知识之光辉得以更盛，创作之热忱得以长燃，于技术探索之途携手共进，共铸不凡！