請問報文傳輸中的比特率和波特率有什么區(qū)別呢？

在CAN總線領(lǐng)域，我們常會看到人們用不同的詞語描述信息傳輸速率，其中最常見的就是比特率（Bit Rate）和波特率（Baud）。

這里的波特率（Baud）為何沒有加 Rate 呢？給大家先留個小問題，后面我們會揭曉。

在如上所示的 Influx 上位機(jī)軟件截圖中，我們可以看到對于 CAN 總線速率的不同描述，單位也不盡相同。那么它們的含義相同嗎？如果不同，具體又有哪些區(qū)別呢？

為了回答上面的問題，我們需要先從幾個基本概念講起。

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比特 (bit)

bit 即 binary digit 的縮寫，中文名稱是“位”，音譯“比特”，存放一位二進(jìn)制數(shù)（0或1），是用以描述計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)量的最小單位。

這里我們還需要注意“比特”（bit）與“字節(jié)”（Byte）的區(qū)別。字節(jié)（Byte）也是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)量的常用單位，但不是最小單位，一個字節(jié)占八個二進(jìn)制位（兩個十六進(jìn)制位），1 Byte=8 bits。

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比特率 (Bit Rate)

比特率又稱“二進(jìn)制位速率”，是指單位時間內(nèi)傳送的比特（bit）數(shù)，基本單位為 bps、bit/sec、bit/s 或 b/s（比特每秒，bit per second）。

我們今天在日常工作生活中遇到的數(shù)據(jù)量普遍較大，因此常用的單位還有 Kbps（=1024bps）和 Mbps（=1024Kbps）等。

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碼元 ( symbol )

碼元（symbol）是真實(shí)信號中可以被區(qū)分的最小實(shí)體，是承載信息量的基本信號單位。一個碼元可以簡單理解為一種波形或脈沖。

一個碼元可以攜帶的信息量取決于它有多少個離散狀態(tài)，即碼元的“進(jìn)制數(shù)”。假設(shè)“進(jìn)制數(shù)”為 M，則該碼元攜帶的信息量的二進(jìn)制位（bit）數(shù)即為 log?M。

例如，某個碼元有8個離散狀態(tài)，那么它攜帶的信息量即為 log?8=3 bits。換句話說，用3個二進(jìn)制位就可以表達(dá)出該碼元的8個狀態(tài)。

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波特率 ( Baud )

單位時間內(nèi)傳輸?shù)摹按a元數(shù)”稱為“碼元傳輸速率”，俗稱：波特率，也稱為調(diào)制速率、波形速率或符號速率，它的單位是波特（Baud，symbol/s，碼元數(shù)每秒）。

注意：Baud 這個詞本身就包含了速率的意思，因此不需要用 Baud rate 來表示波特率。

雖然單位“波特”本身就已經(jīng)是代表每秒的調(diào)制數(shù)，以“波特每秒”為單位是一種常見的錯誤，但是在一般中文口語化的溝通上還是常以“波特率”來描述“波特”（Baud）。大家了解這個信息即可。

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比特率和波特率的區(qū)別與聯(lián)系

比特率表示單位時間內(nèi)傳輸?shù)摹氨忍亍睌?shù)，單位是bit/s；

波特率表示單位時間內(nèi)傳輸?shù)摹按a元”數(shù)，單位是symbol/s。

它們之間的換算關(guān)系是：

比特率=波特率*log?M

從上述公式中可以看出，當(dāng)碼元狀態(tài)只有兩種（M=2）時，比特率和波特率在數(shù)值上相等。

注意：它們僅僅是數(shù)值相等，但兩者的概念和含義依然是不同的。如下圖所示：

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CAN 總線領(lǐng)域里的比特率與波特率

在 CAN 總線物理層，只有顯性0和隱性1這兩種狀態(tài)，所以通過 CAN 傳輸?shù)拇a元是二進(jìn)制碼元，此時波特率和比特率在數(shù)值上是相等的。這就是為什么這兩種說法都經(jīng)常出現(xiàn)。

嚴(yán)格來講，在 CAN 總線領(lǐng)域，總線速度應(yīng)該用比特率來表示。不過因?yàn)槎邤?shù)值上相等，使用波特率也是一種約定俗成。

但需要注意的是，在其他領(lǐng)域可不能隨便把兩者混為一談。