UART串口通信協(xié)議是什么？

UART （Universal Asynchronous Receiver/Transmitter） 是一種通信接口協(xié)議，用于實(shí)現(xiàn)串口通信。它是一種簡(jiǎn)單的、可靠的、廣泛應(yīng)用的串口通信協(xié)議。它是由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（Electronic Industries Association）定義的，用于計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸。UART通信速率較慢，最高波特率為115200bps，但是功耗低，成本低，廣泛應(yīng)用于嵌入式領(lǐng)域。

在UART串口通信協(xié)議中，數(shù)據(jù)以字節(jié)的形式進(jìn)行傳輸。發(fā)送和接收端的通信流程如下：

1、通信波特率設(shè)置：發(fā)送端和接收端需要設(shè)置相同的波特率（通信速率），以確保數(shù)據(jù)的傳輸和接收能夠同步。

2、數(shù)據(jù)幀：每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸由一個(gè)數(shù)據(jù)幀組成。數(shù)據(jù)幀一般包括起始位、數(shù)據(jù)位、可選的校驗(yàn)位和停止位。

起始位：起始位標(biāo)識(shí)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的開(kāi)始，通常為邏輯低電平。

數(shù)據(jù)位：數(shù)據(jù)位用于傳輸實(shí)際的數(shù)據(jù)，可以是8位、7位等不同的位數(shù)。

校驗(yàn)位（可選）：校驗(yàn)位用于檢測(cè)和糾正數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤，常見(jiàn)的校驗(yàn)位有奇偶校驗(yàn)位和循環(huán)冗余校驗(yàn)位（CRC）。

停止位：停止位標(biāo)識(shí)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的結(jié)束，通常為邏輯高電平。

3、數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程：發(fā)送端將數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)幀的格式發(fā)送到串口，接收端接收到數(shù)據(jù)后按照相同的數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行解析和處理。

發(fā)送過(guò)程：發(fā)送端將數(shù)據(jù)按照波特率轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)串口發(fā)送出去。

接收過(guò)程：接收端通過(guò)串口接收到數(shù)據(jù)后，按照波特率將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀的格式進(jìn)行解析。

UART串口通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)通信波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并遵循一定的數(shù)據(jù)傳輸格式。根據(jù)應(yīng)用需求可以自定義傳輸協(xié)議。

UART串口的特點(diǎn)：

1. 異步通信：數(shù)據(jù)的傳輸和接收可以是異步的，即發(fā)送和接收的時(shí)鐘信號(hào)可以是獨(dú)立的。

2. 通信速率靈活可調(diào)：UART串口支持多種不同的通信速率，通常稱為波特率。常見(jiàn)的波特率有9600、115200等。

3. 可靠性高：UART串口對(duì)電壓的響應(yīng)速度較快，可以實(shí)現(xiàn)高速通信。

4. 通信距離較短：UART串口通信距離一般較短，通常在幾米到幾十米之間。

5. 數(shù)據(jù)格式靈活：UART串口可以設(shè)置不同的數(shù)據(jù)位數(shù)、校驗(yàn)位和停止位，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

UART串口通信常用于微控制器與外設(shè)的通信，例如與傳感器、顯示屏、鍵盤(pán)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

審核編輯 黃宇