波特率vs比特率
一、核心定义
1. 波特率（Baud Rate）
定义：单位时间内传输的 “信号符号（Symbol）” 数量，单位为 “波特（Baud）”。
这里的 “符号” 是通信中的基本信号单元，指信号在物理层的状态变化（如电平高低、相位切换、频率变化等）。例如：- 在二进制通信中，用 “高电平” 表示一个符号，“低电平” 表示另一个符号；
- 在四进制通信中，可能用 4 种不同的相位状态分别表示 4 个不同的符号。
物理意义：描述信号状态变化的速率，与信号的物理特性直接相关（如时钟频率）。
2. 比特率（Bit Rate）
定义：单位时间内传输的二进制数据位数（bit），单位为 “比特 / 秒（bps）”，更高单位有 kbps（千比特 / 秒）、Mbps（兆比特 / 秒）等。
它直接反映了 “有效数据” 的传输速度，是衡量通信效率的核心指标。物理意义：描述实际数据的传输速率，与信息的 “信息量” 直接相关。
二、关键区别
| 对比维度 | 波特率（Baud Rate） | 比特率（Bit Rate） |
|---|---|---|
| 描述对象 | 信号符号的传输速率（物理层信号变化） | 二进制数据的传输速率（有效信息传输） |
| 单位 | 波特（Baud） | 比特 / 秒（bps） |
| 与 “符号携带的比特数” 的关系 | 无关，仅取决于符号传输速度 | 直接相关，由波特率和符号携带的比特数共同决定 |
| 核心作用 | 反映信号的物理传输能力（受硬件限制） | 反映实际数据的传输效率（用户更关注） |
三、内在联系：计算公式
比特率和波特率的关系由 “每个符号携带的比特数” 决定，公式如下：
plaintext
比特率（bps） = 波特率（Baud） × 每个符号携带的比特数（bit/Symbol）
不同场景下的关系：
二进制通信（最常见）：
每个符号仅携带 1 个比特（如 SPI、UART 通信中，高电平 = 1，低电平 = 0），此时：比特率 = 波特率
例：SPI 的 SCLK 频率为 30MHz（波特率 30M Baud），则比特率 = 30Mbps。多进制通信：
每个符号携带多个比特（如调制解调技术中的 QPSK、QAM 等），此时：比特率 > 波特率
例：QPSK 调制中，每个符号携带 2 个比特，若波特率为 1000 Baud，则比特率 = 2000 bps。
四、应用场景与典型例子
串口通信（UART）：
采用二进制传输（1 符号 = 1 比特），因此波特率（如 9600 Baud）直接等于比特率（9600 bps）。无线通信（如 WiFi、4G）：
为提高效率，采用多进制调制（如 QAM-64，每个符号携带 6 比特）。若波特率为 1000 Baud，则比特率 = 6000 bps。SPI/I2C 等总线：
均为二进制通信，波特率（由时钟频率决定）与比特率数值相等。例如 I2C 的 100kHz 波特率对应 100kbps 比特率。